Mezoplatlar - Mesoplates

Dönem "mezoplates"içinde iki farklı bağlamda uygulandı jeoloji ve jeofizik. İlki, çoğu Dünya 's örtü ve ikincisi, Dünya'nın içindeki farklı katmanları kabuk.

Örtü

Reolojik model

1977'de araştırmacılar M. Kumazawa ve Y. Fukao [1] "Mezoplat" terimini "Çift Plaka Tektonik Model" olarak adlandırdıkları bağlamda tanıttı. Gerekçeleri, yerel düşük erime sıcaklığı, aktif kimyasal göç ve fraksiyonasyon ve düşük viskozite dahil olmak üzere ek özelliklere sahip 650 km'lik süreksizliğin yakınında ve üzerinde olduğu varsayılan bir düşük hız bölgesidir. Ayrıca yazarlar,

"Bu özellikler, çift plaka tektoniği modelleri kavramına yol açar. 200 ve 550 km derinlikler arasındaki katman, nispeten yumuşak iki katman (üst ve alt LVZ'ler) arasında sıkıştırılır ve sert bir plaka (mezoplat) gibi davranması beklenir. "

Kinematik model

Kinematik bir bakış açısıyla, "mezoplakalar"olarak uygulandı sezgisel hareketini karakterize etmek için litosferik tabaklar alt atmosferik kaynak bölgesine göre sıcak nokta volkanizma (Pilger, 2003) veya daha basitçe: mezosfer içindeki, bir veya daha fazla plakanın altındaki kinematik olarak sert katmanlar.[2] W. Jason Morgan (1972), başlangıçta sıcak noktaların ( J. Tuzo Wilson ) gibi aktif volkanik bölgelerin altında Hawaii ve İzlanda üstteki plakaların hareketi için sabit bir "mutlak" referans çerçevesi oluşturur. Bununla birlikte, ada için küresel olarak sabit bir referans çerçevesinin varlığıSeamount Sıcak noktalardan kaynaklandığı anlaşılan zincirler ve asismik sırtlar ("izler"), 1970'lerin ortalarında mevcut olan ilkel plaka rekonstrüksiyonları tarafından hızlı bir şekilde azaltıldı (Molnar ve Atwater, 1973). Daha ileri, paleomanyetik ölçümler, sıcak noktaların manyetik kutuplar Dünya'nın (manyetik kutupların, ortalamaları binlerce yıla göre alındığında gezegenin dönme kutuplarına karşılık geldiği sonucuna varılır). Bir kenara: "sıcak nokta" terimi burada herhangi bir genetik ima olmaksızın kullanılmaktadır. "Erime noktası" terimi daha uygun olabilir.

Kinematik konseptin geliştirilmesi

Gibi plaka rekonstrüksiyonları Morgan'ın orijinal katkısından bu yana takip eden otuz yılda gelişme gösterdi, orta Kuzey ve Güney'in altındaki sıcak noktaların Atlantik ve Hint Okyanusları bir tane oluşturabilir, farklı referans çerçevesi, altındaki plakaların altında yatan Pasifik Okyanusu ayrı bir referans çerçevesi oluşturur. Kolaylık sağlamak için, Pasifik Okyanusu'nun altındaki sıcak noktalar, bundan sonra "Hawaii seti" olarak anılacaktır. Hawaii Atlantik ve Hint Okyanusu'nun büyük bir kısmının altındakilere adadan sonra "Tristan seti" denir. Tristan da Cunha ( Tristan etkin noktası ), kümenin temel çıkarsanmış etkin noktalarından biri. Tek bir sıcak nokta kümesi içinde, başlangıç ​​sıcak noktalarına bağlanan izler, muhtemelen son 130 m.y. boyunca sıcak noktalar arasında yalnızca küçük nispi hareketlere işaret eden plaka rekonstrüksiyonlarıyla sığdırılabilir. Tristan seti için (milyon yıl) ve 80 m.y. Hawai seti için. Ancak, iki sıcak nokta kümesi, tek bir sıcak nokta referans çerçevesi hipotezi ile tutarsızdır; iki küme arasındaki belirgin hareket 80 ile 30 Ma arasında (Günümüzden m.y. önce; örneğin Raymond, et al., 2000).

Bunu kabul etmek önemlidir radyometrik tarihleme nın-nin volkanizma sıcak nokta boyunca izler, analitik olarak üretilen çağda plakanın altta yatan sıcak noktanın üzerindeki konumunu doğru ve kesin olarak sınırlayabilir veya sınırlamayabilir. Bununla birlikte, Hawaii seti için rekonstrüksiyon modelleri, altındaki sıcak nokta nedeniyle yaş olarak sınırlandırılmıştır. Paskalya adası ve üzerindeki izleri Pasifik ve Nazca plakaları hotspot, yaklaşık 50 ila 30 milyon yıl önce yayılma merkezi bu zaman aralığı sırasında ve sonuçta ortaya çıkan ilgili plaka rekonstrüksiyonları, plakaların sıcak noktaya göre hareketini kısıtlar. 50 milyondan önce ve 30 milyon yıldan beri, neredeyse tüm Hawaii set izlerine uyan rekonstrüksiyonlar belirlenebilir; gerçek çağlar en büyük belirsizliğe sahiptir. Benzer şekilde, Tristan setine göre plaka rekonstrüksiyonları, üç veya daha fazla plakanın küresel plaka tektoniğinin tesadüfi bir sonucu olan göreceli plaka rekonstrüksiyonları tarafından yaş açısından en iyi şekilde sınırlandırılır.

Litosferik plakalar, iç deformasyon eksikliği açısından tanınır. Böylece, plaka başka bir plakaya göre (veya Dünya'nın dönme kutuplarına göre) hareket etse bile, aynı plaka üzerindeki iki nokta birbirine göre hareket etmeyecektir. Plakalar, mekanik özellikleri açısından açıkça tanımlanmamıştır. O halde, bir anlamda, "plakalar" bir buluşsal yöntemdir - daha çok, net bir işlevsel ilişki olmadan bir dizi noktaya düz bir çizgi yerleştirmeye benzer. Benzer şekilde, "mezoplat" terimi tanıtıldı. Hawai kümesinin sıcak noktaları bir referans çerçevesi oluşturuyor gibi göründüğünden (litosferik bir plaka üzerindeki noktalar gibi, birbirlerine göre çok büyük bir hızda hareket ediyor gibi görünmüyorlar), sıcak noktalar ve üst manto Gömülü oldukları yer "Hawai mezoplatı" olarak adlandırılır. "Tristan mezoplat" da benzer şekilde tanımlanmıştır. Üçüncü bir mezoplat, "İzlandaca" nın, Atlantik Okyanusu'nun en kuzeyindeki, Kuzey Buz Denizi, Alplerin ve Himalayaların kuzeyinde Avrasya'nın çoğu; Beri İzlanda etkin noktası iz, Hawaiian veya Tristan setiyle tutarlı değil.

Mezoplatlar için ek kanıtlar, Kuzey Amerika ve Afrika'nın sabit kıtasal iç kısımlarındaki iç plakaların Tristan sıcak nokta çerçevesindeki plaka hareketleriyle tutarlı olduğu gözlemlerinden geliyor. Bu gözlem ilk olarak çağdaş gerilmeler için yapılmıştır (maksimum yatay ana sıkıştırma gerilimi - sigma-hx); ve aynı zamanda paleostress göstergeler yaklaşık 100 ila 20 Ma arasındadır (Pilger, 2003). Bu gözlem, plakaların üzerinde hareket ettiği sublithosferik mantonun, sıcak noktaların gömülü olduğu aynı referans çerçevesini içerdiğini ima eder.

Mezoplat buluşsal yöntemi, varsayımsal bir yapıdır. Birkaç gözlem bunu göz ardı edebilir. Pasifik'in altındaki levhalar ile Atlantik ve Hint Okyanuslarının altındakiler arasındaki eksik levha sınırının, iki sıcak nokta seti arasındaki tutarsızlıktan gizli ve sorumlu olabileceği düşünülebilir. Bununla birlikte, böyle bir sınır için en olası bölgenin aşamalı olarak incelenmesi, onu bulmada başarısız oldu.

Sıcak noktaların kökeni, ister derinden ister manto tüyleri Orta manto erime anomalileri veya plak içi kırıklar, bir şekilde mezoplat hipotezi tarafından sınırlandırılmıştır. Sıcak nokta izlerinin kaynağı, yayılan kırıklar için başlıca alternatif modeller, birçok işçi tarafından hala aktif olarak savunulmaktadır (bkz. mantoplumes.org ). Böyle bir model, sublithosferik referans çerçevelerini açıkça tanımaz. Ancak, en bilinen sıcak nokta izlerinin tüm özelliklerini tam olarak açıklayamaz (Pilger, 2007 ).

Sıcak noktaların kökeni için örtü tüyü hipotezinin mezoplatlarla tutarsız olması gerekmez. Bununla birlikte, sıcak noktalar arasındaki hareket eksikliğinin, Dünya'nın üst mantosundaki (sığ mezosfer) "bulutun" bir tür "gömülmesini" temsil ettiğini kabul etmek için değiştirilmesi gerekecektir. Morgan'ın tüyler için gerekçelerinden biri "mutlak hareket" referans çerçevesinin varlığıydı. Sayısal modelleme şimdi böyle bir referans çerçevesinin bulut konveksiyonu bağlamında olası olmadığını göstermektedir.

Devam eden araştırma, mezoplat hipotezinin devam eden uygulanabilirliğini gösterecek olsaydı, bunun doğası için önemli çıkarımları olurdu. konveksiyon üst mantoda: Plakaların altındaki konvektif hareket, ayrı mezoplaklar içinde neredeyse tamamen dikeydir; Mantodaki yanal hareket, mezoplat sınırları ve daha büyük derinliklerle sınırlı kalacaktır.

Kabuk modeli

Phipps [3] daha sünek alt kabuktan ayrılmış kırılgan kabuğa uygulandığında "kabuk mezoplat tektoniği" terimini ortaya attı. Hem kırılgan hem de sünek bileşenleri etkileyen lito-levha tektoniği ile kabuk deformasyonu arasındaki benzerlik, kabuk mezoplatları kavramına yol açar.

Terimin kökeni

"Mezoplakalar" iki terimin birleşimi ve kısaltmasıdır: "mezosfer", katıya uygulandığı şekliyle Dünya, ve "tektonik plakalar ”.

Mezosfer (katı toprak)

Mezosfer ”(Karıştırılmamalıdır mezosfer bir katman atmosfer ) "mezosferik kabuk" dan türetilmiştir ve şu şekilde türetilmiştir: Reginald Aldworth Daly, bir Harvard Üniversitesi jeoloji profesör. Öncesindelevha tektoniği dönem, Daly (1940) üç sonuca vardı küresel katmanlar dıştan oluşur Dünya: litosfer (I dahil ederek kabuk ), astenosfer ve mezosferik kabuk. Daly'nin litosfer-astenosfer sınırına olan varsayımsal derinlikleri 80 ila 100 km arasında ve mezosfer kabuğunun tepesi (astenosferin tabanı) 200 ila 480 km arasında değişiyordu. Bu nedenle, Daly'nin astenosferinin 120 ila 400 km kalınlığında olduğu anlaşıldı. Daly'ye göre, katı dünya mezosferinin tabanı, örtü (ve böylece, çekirdek ).

Isacks, Oliver ve Sykes (1968), "Yeni Küresel Tektonik" kavramlarına veya daha sonra olarak bilinen şeye litosfer ve astenosferi uyguladılar. levha tektoniği. Onların anlayışına göre, astenosferin tabanı en derinine kadar (650-700 km) genişledi. depremler içinde eğimli sismik bölgeler inen litosfer plakaları üst mantoyu delmek.

Litosferik (tektonik) plaka (veya lito plakası)

(Küresel) litosfer plakaları nın-nin levha tektoniği çok tanımlanırlar çünkü kinematik olarak katı tavır. Yani, aynı plaka üzerindeki herhangi üç nokta birbirine göre hareket etmezken, plakanın kendisi (ve içerdiği tüm noktalar) diğer plakalara veya diğer dahili referans çerçevelerine (örneğin, dünyanın dönme ekseni veya jeomanyetik kutuplar ). Diğer bir deyişle, ideal litosferik plakalar hareket ettikçe içten deforme olmaz.

Bir "mezoplat", daha sonra litosferik plakalar gibi davranır: ampirik kanıt (yukarıda tartışılmıştır), erime anormalliklerinin gruplarını (sıcak noktalar ) sığ mezosfer içine gömülü, birbirine göre hareket etmez, ancak diğer sıcak nokta gruplarına göre ve üstteki litosferik plakalara göre toplu olarak hareket eder.

Referanslar

  1. ^ Kumazawa, M., and Fukao, Y., 1977, Dual plate tektonics model, in, High-Pressure Research: Applications in Geophysics, Manghani, M.H., and Akimoto, S-I., Editors, High-Pressure Research; Jeofizikteki Uygulamalar, Academic Press, ISBN  978-0-12-468750-9, s. 127. (Çevrimiçi versiyon, http://www.sciencedirect.com/science/book/9780124687509 17 Kasım 2013 tarihinde gönderildi.)
  2. ^ Rex H. Pilger (14 Mart 2013). Geokinematik: Jeodinamiğe Giriş. Springer Science & Business Media. s. 203–. ISBN  978-3-662-07439-8.
  3. ^ Phipps, S. P., 1992, Kabuk mezoplat tektoniği: kıtasal iç kısımlarda bodrum ayrılmasıyla deformasyon, Temel Tektoniği, 7, s. 479.
  • Daly, R.A., 1940, Dünyanın Gücü ve Yapısı, Prentice Hall, New York.
  • Isacks, B., Oliver, J., Sykes, L.R. "Sismoloji ve Yeni Küresel Tektonik", 1968, J. Geophys. Res. 73, p. 5855.
  • Molnar, P. ve Atwater, T., 1973, Nature, v. 246, s. 288.
  • Morgan, W. J., 1972, Geol. Soc. Am. Anı 132, s. 7.
  • Kumazawa, M., and Fukao, Y., 1977, Dual plate tektonics model ([abstract]), in, High-Pressure Research: Applications in Geophysics, Manghani, MH, and Akimoto, SI., Editors, High-Pressure Research ; Jeofizikteki Uygulamalar, Academic Press, ISBN  978-0-12-468750-9, s. 127. (versiyon 17 Kasım 2013 tarihinde gönderildi.)
  • Pilger, R.H., Jr., 2003, Geokinematics, Springer-Verlag, 338 s.
  • Pilger, R.H., Jr., 2007, Geol. Soc. Am. Bull., Cilt 13, s. 302.
  • Raymond, C., vd., 2000, Am. Geophys. Union Geophys. Pzt. 121, p. 359.
  • Wilson, J.T., 1962, Can. J. Phys. cilt 41, s. 863.