Ricercatori provenienti da Cina e Giappone hanno scoperto caratteristiche distinte del campo di flusso del mantello inferiore della Terra. Hanno studiato l'anisotropia sismica nella parte superiore del mantello inferiore sotto la placca marina delle Filippine (PSP) e hanno scoperto che l'antico campo di flusso del mantello inferiore è ancora conservato lì.
Lo studio è pubblicato su Nature Geoscience .
Il mantello inferiore è uno strato importante della Terra e può svolgere un ruolo importante nell'evoluzione e nel ciclo materiale dell'interno della Terra. Si ritiene generalmente che sia non solo la destinazione finale delle lastre subdotte, ma anche il luogo di nascita dei pennacchi del mantello, che sono due stili principali nell'evoluzione e nel ciclo dei materiali della superficie e dell'interno della Terra. Tuttavia, la nostra conoscenza delle caratteristiche del campo di flusso e della geodinamica del mantello inferiore è ancora carente.
In questo studio, i ricercatori hanno eseguito la tomografia anisotropica azimutale con onda P per visualizzare la struttura anisotropa 3D della crosta e del mantello fino a una profondità di 1.600 km sotto la PSP. I risultati tomografici mostrano che le direzioni di velocità rapida (FVD) N-S esistono a profondità di 700–900 km al di sotto della metà della PSP. Hanno anche osservato due anomalie isolate di velocità rapida con FVD NW-SE a profondità di 700-1.600 km sotto la PSP.
Hanno scoperto che le FVD N-S a profondità di 700–900 km non sono correlate alla subduzione degli lastroni, perché si verificano lontano dalle attuali zone di subduzione. Sono anche indipendenti dal pennacchio del mantello, poiché non vi è stato alcun pennacchio del mantello attivo sotto il PSP sin dall'inizio del Cenozoico.
Sulla base di precedenti simulazioni geodinamiche e risultati sismologici, i ricercatori hanno dedotto che le FVD N-S a una profondità di 700-900 km riflettono il campo di flusso residuo del mantello inferiore del Pacifico a circa 50 Ma.
Inoltre, le due anomalie isolate di velocità rapida sono coerenti con i diffusori sismici a profondità di 1.000-1.800 km rilevati da precedenti studi sismologici, e le loro posizioni sono generalmente coerenti con quella del centro di diffusione tra le placche Izanagi e Pacifico quando questo centro di diffusione era in subduzione sotto la placca euroasiatica. Pertanto, si deduce che le anomalie isolate della velocità veloce siano resti della lastra di Izanagi subdotta.
"Si deduce inoltre che le FVD NW-SE nelle due anomalie veloci isolate riflettono il campo di flusso del mantello inferiore del Pacifico a circa 40 Ma, perché le due anomalie isolate di velocità rapida sono circondate dal campo di flusso del mantello amorfo e non sono influenzate dall'attuale campo di flusso del mantello inferiore flusso del mantello", ha affermato il prof. Fan Jianke dell'Istituto di oceanologia dell'Accademia cinese delle scienze (IOCAS), primo e corrispondente autore dello studio.
"Il nostro studio mostra che l'anisotropia sismica è più diffusa nel mantello inferiore di quanto si pensasse in precedenza", ha affermato il Prof. Fan. "Queste osservazioni forniscono anche prove sismiche importanti e indipendenti dell'esistenza di deformazioni passate nel mantello inferiore, che possono aiutarci a comprendere meglio le proprietà geodinamiche del mantello inferiore."
Ulteriori informazioni: Resti dello spostamento del flusso del mantello inferiore del Pacifico cenozoico iniziale ripresi sotto la placca marina delle Filippine, Nature Geoscience (2024). doi.org/10.1038/s41561-024-01404-6
Informazioni sul giornale: Geoscienza naturale
Fornito dall'Accademia cinese delle scienze
