Войти
Мантийного клина является треугольной формы кусок мантии, который лежит выше в субдуцирующей тектонической плиты и ниже Первостепенной пластины. Этот кусок мантии можно идентифицировать с помощью скоростных сейсмических изображений, а также карт землетрясений. Погружение океанических плит переносит большое количество воды ; эта вода понижает температуру плавления вышеупомянутого мантийного клина. Таяние мантийного клина также может способствовать разгерметизации из-за течения в клине. Этот расплав вызывает связанный с ним вулканизм на поверхности земли. Этот вулканизм можно увидеть по всему миру, в таких местах, как Япония и Индонезия.
Магмы, образующиеся в регионах зоны субдукции, имеют высокое содержание летучих. Эта вода образуется в результате разложения водных минералов в погружающейся плите, а также воды в океанической плите в результате просачивания морской воды. Эта вода поднимается от погружающейся плиты к главному клину мантии. Вода снижает температуру плавления клина и оставляет после себя включения расплава, которые можно измерить в связанных с ними дуговых вулканических породах.
Преддуговая мантия простирается от того, где субдуцирующей плита встречает холодный нос мантийного клина, это происходит на глубинах от 10-40 км. Для этого региона характерны низкое затухание сейсмических волн и высокие скорости сейсмических волн. Существует граница между этой областью низкого ослабления и областью высокого ослабления на преддуговой стороне дуговых вулканов. Для получения изображения области мантийного клина под вулканическими дугами необходимо согласованно использовать изображения P-волн, S-волн и сейсмического затухания. Эти томографические изображения показывают область с низкой скоростью и высоким затуханием над погружающейся плитой. Самые низкие скорости в этих областях вулканической дуги составляют Vp = 7,4 км с −1 и Vs = 4 км с −1. Области мантийного клина, не связанные с дуговым вулканизмом, не демонстрируют столь низких скоростей. Это можно объяснить образованием расплава в мантийном клине.
Течение в мантийных клиньях имеет важное влияние на термическую структуру, общую мантийную циркуляцию и плавление внутри клина. Минералы являются анизотропными и обладают способностью выравнивать себя в мантии под воздействием напряжения. Эти выравнивания минералов можно увидеть с помощью сейсмических изображений, поскольку волны будут проходить через различные ориентации минерала с разной скоростью. Деформация сдвига, связанная с мантийным потоком, выровняет быстрое направление зерен пироксена и оливина в направлении потока. Это наиболее распространенная теория течения в мантии, хотя существуют противоположные теории (6). Поток внутри мантийного клина параллелен коре до тех пор, пока не достигнет относительно более холодной вершины клина, затем переворачивается и становится параллельным погружающейся плите. Носовая часть клина обычно изолирована от общего мантийного потока.
Исследования показали, что магмы, образующие островные дуги, более окислены, чем магмы, образующиеся в срединно-океанических хребтах. Эта относительная степень окисления была определена степенью окисления железа флюидных включений в стеклообразных вулканических породах. Установлено, что эта степень окисления коррелирует с влагосодержанием мантийного клина. Сама вода является плохим окислителем, и поэтому окислитель должен переноситься в виде растворенного иона при погружении плиты.
