Alt okyanus kabuğu - Lower oceanic crust - Wikipedia

alt okyanus kabuğu alt kısmı okyanus kabuğu ve onun büyük kısmını temsil eder (hacimsel olarak en büyük kısım).[1] Genellikle deniz seviyesinin 4–8 km aşağısında bulunur. okyanus tabanı ve büyük litolojiler vardır mafik (ultramafik ve gabbroik kayaçlar) yeryüzünün mantosundan yükselen eriyiklerden türemiştir.[2] Okyanus kabuğunun bu kısmı, eriyik birikimi ve eriyik modifikasyonu gibi işlemler için önemli bir bölgedir (fraksiyonel kristalleşme[3] ve kabuksal asimilasyon). Ve okyanus kabuğunun bu kısmının geri dönüşümü ile birlikte üst manto Hawaii volkanlarındaki toleyitik magmalar için önemli bir kaynak bileşen olarak önerilmiştir.[4] Alt okyanus kabuğu, manto ve deniz kabuğu arasındaki bağı kursa da MORB ve MORB evriminin anlaşılması için ihmal edilemez, bu bölgede işleyen karmaşık süreçler belirsizliğini koruyor ve devam eden bir tartışma var. yer Bilimleri bunun hakkında.

Süreçler

Alt okyanus kabuğu, dünyanın mantosunu MORB, toplamın yaklaşık% 60'ı magma üretimi Dünya olur. Okyanus kabuğunun bu bölgesinde meydana gelen üç ana süreç, kısmi erime yeryüzü mantosunun çeşitli derinliklerde birikmesi ve bunun kimyasal modifikasyonu yükselme sırasında erir.[5][6] Bu üç süreç kesin bir sırayla gerçekleşmez, ancak 4–18 km'lik bir derinlik aralığında eşzamanlı olarak gerçekleşir, bu da bu süreçlerin üst mantoda zaten gerçekleşebileceğini düşündürür. Manto eriyikleri en çok soğumaya bağlı olarak fraksiyonel kristalleşme ile değiştirilir.[7] ve kabuk kayalarının asimilasyonuyla.[6]

Yayılma oranları

Alt okyanus kabuğunda işleyen süreçleri kontrol eden en önemli parametre magma kaynağıdır; bu, yayılma hızı tarafından daha da kontrol edilir ve bu nedenle, yayılma hızı, alt okyanusal kabuğun oluşumu için modellerde kritik bir değişkendir.[8] Okyanus ortası sırtlarında plaka ayrışmasının meydana gelme hızı, tüm sırt segmentleri için aynı değildir. Yayılma hızı 3 cm / a'dan daha az olan sırtlar yavaş yayılan sırtlar olarak kabul edilirken, 5 cm / yıl'dan daha büyük bir hızda olanlar hızlı yayılan sırtlar olarak kabul edilir.[9]

Hızlı yayılan sırtlar

Otuz yılı aşkın bir süredir yoğun arama sismik görüntüleme sırt ekseninin altında bir kristal lapa küçük bir yüzde içeren erimek,[10] genel olarak yüksek, ancak değişken bir erime fraksiyonu içeren ince bir eriyik mercekle kapatılmıştır.[11] Tamamen sıvı olan gövde ince ve dar eşik benzeri lens (10 ila 150 m kalınlık ve <2 km genişlik).[12] Lens, ilkel magmanın yeniden enjekte edilmesiyle korunur.[13] Herhangi bir tespit edilebilir büyüklüğün olmaması Mağma boşluğu ve hızlı yayılan sırtlarda küçük mercek / lapa bölgesinin ortak tespiti, küçük magma odası modelini vurgular.Model ve bileşimsel olarak tabakalı gabbroik kayaç genellikle (veya bol miktarda) bulunur. ofiyolit.[14] Katmanlı alt kabuk, bu nedenle, hızlı yayılan alt kabuk modellerinin tümünün temel özelliklerinden biridir. Bununla birlikte, büyük ölçüde gözlemlendiği gibi farklı modal katmanlama ofiyolitler nadiren gözlemlenmiş veya okyanus tabanı. IODP Expedition 345, önemli kalınlıkta katmanlı magmatik kayaların örneklendiği ilk sondaj projelerinden biriydi. Sığ bir eriyik, soğuk kabuktan patlayabilir ve örtülü setler ve volkanik, ancak küçük odayı geleneksel fikirlerle çözmek zor görünüyor. fraksiyonel kristalleşme ve kristal Katmanlı kalın diziyi oluşturmak için yerleşim gabrolar ve yapraklanmış gabrolar ve ultramafikler. Önerilen modellerden biri sözde "gabbro buzulu" dur.[15] kristallerin sırt ekseninin altındaki sığ erime baskın merceğe yerleştiği yer. Magma merceğinin dibine yerleşen biriken kristallerin ağırlığı, sünek Bir buzuldaki buzun biriken kara tepki vermesi gibi, gabroların içindeki akış ve deformasyon. Bununla birlikte, modeldeki katmanlı varyasyonları açıklamakta başarısızdır. mineral türleri, mineral bileşim varyasyonlarındaki ilişkili katmanlama ve üst gabrolarda alt dikey eriyik kanallarını temsil ettiği görülen görünüşte birincil yakın dikey kumaşlar.[16] Kelemen ve arkadaşları, aşağı okyanus kabuğunun çoğunun yerinde kristalleştiği sonucuna vardılar ve "örtülü eşik" modelini önerdiler.[17] Modelde eşikler yükselen bazaltik sıvıların (veya küçük eriyik dolu çatlakların) gözenekli akışı aşağıda durduğunda oluşur geçirgenlik (yer bilimleri) daha önce kristalleşmiş eriyik bariyerleri ve eşikleri oluşturmak için havuz. Soğutma hızları genellikle kristaller ve ara sıvıları içeride olacak kadar yavaştır. kimyasal Denge Sıvı hareketsiz olduğu sürece. Ancak, kaldırma kuvveti ve / veya sıkıştırma (jeoloji) önemli bir bileşimsel ve mikroyapısal modifikasyonla sonuçlanarak, lapa boyunca sıvı göçüne neden olabilir.[18]

Yavaş yayılan sırtlar

Yavaş ve orta düzeyde yayılan sırtlar tipik olarak yaklaşık 30 ila 50 km genişliğinde ve 1 ila 5 km derinliğinde vadiler oluşturur ve karadaki yarık vadilerine benzer şekilde basamak benzeri içe bakan yamaçlarla. Hızlı yayılan sırtlara kıyasla, magma arz ve dolayısıyla ısı akışı düşüktür ve kalıcı bir sıvı tutamaz Mağma boşluğu.[19] Sinton ve Detrick (1992), yavaş yayılan bir sırtın altındaki eksenel bir magma odasının şematik bir enine kesitini modelledi. Orta Atlantik Sırtı. Azalan ısı ve magma beslemesi nedeniyle, sabit durumdaki püskürtülebilir bir magma lensi, eşik benzeri bir lapa bölgesi ve iyi gelişmiş rift vadisinin altında daha küçük bir geçiş bölgesi lehine bırakılır. Magma odasında konveksiyon ve karışım, hızlı çıkıntılara göre çok daha az olasıdır.[20] Termal kısıtlamalar, birikim tarihini yeniden inşa etmek için farklı modellerin geliştirilmesine yol açtı. "Sonsuz pırasa" modeli, küçük "iç içe" izinsiz girişler oluşturan küçük magma yığınlarını önerir.[21] Başka bir model, kristalleşmenin sıcaklıkların daha yüksek olduğu derinlikte meydana gelebileceğini ileri sürdü biriktirir daha sonra aşağı okyanus kabuğunu oluşturmak için manto akışı tarafından yukarı doğru "sürüklenir".[22] Bugün, bu ikisi arasında bir ara model popüler hale geldi.[23] Bu model, alt okyanus kabuğunun birkaç iç içe geçmişten yapıldığı "erikli puding" olarak adlandırılır. plütonlar manto veya kabuk içinde kristalleşen.[24] Schwartz vd. (2005) başka bir varyantı açıklamaktadır. Alt kabuğun hem iç içe geçmiş sığ düzeydeki plütonlardan hem de daha derine oturan ürünlerden yapıldığını varsayar. kristalleşme[25]

Referanslar

  1. ^ Winter, J.D., 2010. Magmatik ve metamorfik petrolojiye giriş. New York: Prentice Hall.
  2. ^ Coogan, L., 2003. Alt okyanusal kabuk.
  3. ^ Grove, T.L., Kinzler, R.J. ve Bryan, W.B., 1993. Okyanus ortası sırt bazaltının parçalanması (MORB). Okyanus ortası sırtlarında manto akışı ve eriyik oluşumu: 281–310.
  4. ^ Sobolev, A.V., Hofmann, A.W., Soboloev, S.V. ve Nikogosian, I.K., 2005, Hawaii kalkanı bazaltlarının olivin içermeyen manto kaynağı: Nature, v. 434, no. 7033, s. 590–597, doi:10.1038 / nature03411.
  5. ^ Grove, T.L., Kinzler, R.J. ve Bryan, W.B., 1993. Okyanus ortası sırt bazaltının parçalanması (MORB). Okyanus ortası sırtlarında manto akışı ve eriyik oluşumu: 281–310.
  6. ^ a b J. Leuthold, J. C. Lissenberg, B. O'Driscoll, O. Karakaş; T. Falloon, D.N. Klimentyeva, P. Ulmer (2018); Sırtların yayılmasında alt okyanus kabuğunun kısmen erimesi. Yer Bilimlerinde Sınırlar: Petroloji: 6 (15): 20p; doi:10.3389 / feart.2018.00015
  7. ^ Grove, T.L., Kinzler, R.J. ve Bryan, W.B., 1993. Okyanus ortası sırt bazaltının parçalanması (MORB). Okyanus ortası sırtlarında manto akışı ve eriyik oluşumu: 281–310.
  8. ^ Sinton, J. M. ve Detrick, R. S. (1992). Orta okyanus sırtı magma odaları. Jeofizik Araştırmalar Dergisi, 97 (B1), 197. doi:10.1029 / 91JB02508
  9. ^ Wilson, M. (1989). Magmatik Petrojenez. Küresel Tektonik Bir Yaklaşım. Jeolojik Dergisi (Cilt 126). doi:10.1017 / S0016756800006658
  10. ^ Crawford W. C. ve Webb S. C. (2002) Magmanın alt kabukta ve Doğu Pasifik Yükselmesinin altındaki Moho'da 9 ° –10 ° K'da dağılımındaki varyasyonlar. Dünya gezegeni. Sci. Lett. 203. 117–130.
  11. ^ Singh, S.C., Kent, G.M., Collier, J.S., Harding, A.J., Orcutt, J.A., 1998. Güney Doğu Pasifik Yükselişindeki sırt sırtı boyunca kabuk magma özelliklerinde lapa varyasyonlarını eritin. Nature 394, 874–878.
  12. ^ Detrick, R. S. vd. Doğu Pasifik Yükselişi boyunca bir kabuksal magma odasının çok kanallı sismik görüntüsü. Nature 326, 35–41 (1987).
  13. ^ Perfit, M., Fornari, D., Smith, M., Bender, J.F., Langmuir, C.H. ve Haymon, R.M. (1994). Okyanus ortası sırt tepesi magmatik süreçlerinde küçük ölçekli uzaysal ve zamansal değişimler. Jeoloji, 22, 375–379. doi:10.1130 / 0091-7613 (1994) 022 <0375: SSSATV> 2.3.CO; 2
  14. ^ Anonim, 1972. Ofiyolitler üzerine Penrose saha konferansı, Jeotimes, 17: 24–25
  15. ^ Sleep NH (1975) Okyanus kabuğunun oluşumu: bazı termal kısıtlamalar. J Geophys Res 80: 4037–4042
  16. ^ Kelemen, P., Koga, K. ve Shimizu, N., 1997. Umman ofiyolitinin kabuk-manto geçiş zonundaki gabro denizliklerinin jeokimyası: okyanusal alt kabuğun kökeni için çıkarımlar. Dünya ve Gezegen Bilimi Mektupları, 146: 475-488
  17. ^ Kelemen, P. B. & Aharonov, E. (1998). Periyodik magma çatlakları oluşumu ve okyanusal yayılma sırtlarının altındaki alt kabukta katmanlı gabroların oluşumu. In: Buck, W., Delaney, P.T., Karson, J.A. & Lagabrielle, Y. (eds) Okyanus Ortası Sırtlarında Faylanma ve Magmatizm. Amerikan Jeofizik Birliği, Jeofizik Monograf 106, 267–290.
  18. ^ Holness MB, Hallworth MA, Woods A, Taraflar RE (2007) Müdahaleci magma ikmaliyle kümülatların infiltrasyon metasomatizması: Wavy Horizon, Isle of Rum, İskoçya. J Petrol 48 (3): 563–587
  19. ^ Sleep NH (1975) Okyanus kabuğunun oluşumu: bazı termal kısıtlamalar. J Geophys Res 80: 4037–4042
  20. ^ Sinton, J. M. & Detrick, R. S. Orta okyanus sırtı magma odaları. J. Geophys. Res. 97, 197–216 (1992).
  21. ^ Nisbet, E. G. ve Fowler, C. M.R. (1978). 37 ve 45 ° N'deki Orta Atlantik Sırtı: bazı jeofiziksel ve petrolojik kısıtlamalar. Royal Astronomical Society Jeofizik Dergisi, 54 (3), 631–660. doi:10.1111 / j.1365-246X.1978.tb05499.x
  22. ^ Elthon, D., Casey, J. F. ve Komor, S. (1982). Mineral kimyası ultramafik kümülatlar Bay of Islands ofiyolitinin Kuzey Arm Dağı Masifinden: Okyanusal bazaltların yüksek basınçlı kristal fraksiyonlanmasına ilişkin kanıt. Jeofizik Araştırmalar Dergisi, 87 (B10), 8717. doi:10.1029 / JB087iB10p08717
  23. ^ Coogan, LA, Gillis, KM, MacLeod, CJ, Thompson, G. ,, Hekinian, R., 2002. East Pacific Rise'da oluşan ve Hess Deep'te açığa çıkan alt, okyanus kabuğunun petrolojisi ve jeokimyası: bir sentez ve yeni Sonuçlar. Geochem. Geophys. Geosyst. Özel sayı: Umman ofiyolit ve okyanus sırtı süreçleri. doi:10.1029 / 2001GC000230.
  24. ^ Cannat, M. (1993). Manto kayalarının yerleşimi Deniz tabanı orta okyanus sırtlarında. Jeofizik Araştırma Dergisi: Solid Earth, 98 (B3), 4163–4172. doi:10.1029 / 92JB02221
  25. ^ Schwartz, J. J. (2005). Yavaş Yayılan Sırtta Okyanus Kabuğunun Büyümesinin Tarihlenmesi. Bilim, 310 (5748), 654–657. doi:10.1126 / science.1116349