Manto süreksizliklerinin ve manto konveksiyon modellerinin oluşumuna ilişkin araştırma ilerlemesi
Levha tektoniği teorisi, litosferin temel kinematiğini tasvir eden katı yer biliminin temel taşıdır; manto konveksiyon teorisi ise plaka hareketinin yasalarını anlamak için dinamik bir temel sağlar. Bununla birlikte, uzun bir süredir, manto konveksiyon modellerinin çalışmasında büyük tartışmalar olmuştur.Farklar, esas olarak, tam manto konveksiyonu ve üst ve alt manto katmanlı konveksiyonun iki moduna odaklanmaktadır. Son yıllarda bazı bilim adamları, mantonun karışık konveksiyon modu, yani mantonun bazı alanlarda katmanlara ayrılan konveksiyonu ve diğer alanlarda üst ve alt mantoların konveksiyonu varsayımını öne sürdüler.
Çin Bilimler Akademisi Jeodezi ve Jeofizik Enstitüsü'nden Ni Sidao ekibi, Çin Bilim ve Teknoloji Üniversitesi ve uluslararası meslektaşları ile işbirliği içinde, ilk kez asimetrik yolu 660 km süreksizlik saçılmış dalga fazını keşfetti ve 410 ve 660 km süreksizliklerin küçük ölçeğini ortaya çıkardı. Dalgalı özellikler, manto konveksiyon modellerinin incelenmesi için anahtar kanıt sağlar.
Sıcaklık ve kimyasal bileşimin manto süreksizliğinin çeşitli yanal ölçek dalgalanmaları üzerindeki farklı kontrol etkilerine dayanarak, araştırma ekibi süreksizliğin nedeni ve manto konveksiyon modeli üzerine araştırma yaptı. Hem sıcaklık anomalileri hem de kimyasal bileşim anormallikleri, büyük ölçekli (1000 kilometre) ve orta ölçekli (100 kilometre) manto süreksizliklerine neden olabilir. Bununla birlikte, süreksiz yüzeyin küçük ölçekli (10 km) dalgalanmasını sıcaklık anomalisi ile açıklamak zordur, ancak esas olarak kimyasal bileşimin değişimini yansıtır. Araştırmacılar, manto süreksizliğinin büyük ve orta ölçekli dalgalanma özelliklerini derinlemesine anlıyorlar, ancak küçük ölçekli dalgalanma özellikleri bildirilmemiştir, bu nedenle 410/660 km süreksizliğin kökenini belirlemek zordur. Büyük ve orta ölçekli süreksiz yüzey dalgalanmalarının çalışmasında P dalgası, S dalgası ve dönüştürülmüş dalga veya çoklu dalga gibi vücut dalga fazları önemli rol oynar, ancak bu cisim dalgalarının geniş Fresnel bölgesi nedeniyle küçük ölçekleri sınırlamak zordur. Dalgalı özellikler.
Bu araştırma, dünyanın iç arayüzündeki dalgalanmanın tespit yöntemine odaklanıyor ve asimetrik yollardan geri saçılan PKP dalgaları tarafından küçük ölçekli dalgalanmaları sınırlandırmak için yeni bir yöntem öneriyor. Yeni yönteme dayanarak, asimetrik yol dağınık dalga PSurfP fazı incelenmiştir ve tahmini yüzey dalgalanmaları ve sığ kabuk saçıcıların yoğunluğu, yöntemin etkinliğini gösteren mevcut sonuçlarla tutarlıdır (Wu ve ark. 2012, GRL). Önümüzdeki birkaç yıl içinde araştırma ekibi, dünyanın dört bir yanındaki yoğun diziler tarafından kaydedilen derin sismik dalga formlarını topladı, yavaşlık, polarizasyon, varış zamanı ve zarf şekli gibi çoklu sismik faz özelliklerinin analizini gerçekleştirdi, bir dizi teorik saçılma sismogramını hesapladı ve bunları gerçek ölçümlerle karşılaştırdı. Sismik dalga formları karşılaştırıldığında, 660 km arayüzündeki küçük ölçekli dalgalanmaların neden olduğu prekürsör saçılmış dalganın (P'.660.P ') ve sinyal gücünün bölgesel farklılıklara sahip olduğu bulundu. Bununla birlikte, 410 km'lik arayüze karşılık gelen prekürsör saçılmış dalga gözlenmedi, bu da arayüzün nispeten pürüzsüz olduğunu gösterir. PKiKP, P'SurfP 've diğer vücut dalgaları referans fazları olarak alınarak, örnekleme alanındaki 660 km'lik süreksizliğin küçük ölçekli dalgalanmalarının genliği tahmin edilir ve güç spektrum katsayısı C2D büyüklük aralığının 10-1000 metre olduğu tahmin edilir ki bu yüzeyin çok daha büyüktür. Küresel ortalama küçük ölçekli inişler ve çıkışlar (C2D metre seviyesidir), 660 kilometrelik süreksizliğin küçük ölçekli iniş ve çıkışlarının yüzeydekilerden çok daha şiddetli olduğunu gösterir. Araştırma ekibi, sismolojinin gözlem ve analizine dayanarak, 410 kilometrelik arayüzün esas olarak faz değişiminden kaynaklandığını; ancak 660 kilometrelik arayüzün tamamen bir faz değişim yüzeyi olmadığını öne sürdü.Bazı alanlarda, kimyasal bir arayüz, diğer alanlarda ise kimyasal katmanlama Açık değil. Bu bulgunun tam manto konveksiyonu veya tabakalı konveksiyon ile açıklanması zordur, ancak karışık manto konveksiyonunu destekler. Makale ayrıca jeodinamik, sismoloji ve jeokimyada multidisipliner işbirliğinin geliştirilmesinin, üst ve alt mantolar arasındaki malzeme değişiminin verimliliğini nicel olarak incelemeye yardımcı olacağını ve böylece jeodinamik anlayışını daha da derinleştireceğini öne sürüyor. Uluslararası üne sahip bilim adamı Christine Houser, "Science" ın Perspective sütunundaki bir makalesinde aynı zamanda şu yorumu yaptı: "Bu araştırmanın sonuçları, dünyanın evrimi hakkındaki temel soruları yanıtlamaya yardımcı olabilir."
Araştırma sonuçları, kısa bir süre önce, 660 kilometrelik sınır topografyasından Dünya'nın süreksiz kimyasal katmanlamasını Çıkarma başlıklı makale ile uluslararası akademik dergi "Science" 'da bir Rapor şeklinde yayınlandı. Çin Bilimler Akademisi'nin önde gelen özel projesi "Dünyanın Dahili İşlem Mekanizması ve Yüzey Tepkisi", ulusal "973" projesi ve Çin Ulusal Doğa Bilimleri Vakfı finansman desteği sağladı. "Tüm koleji işletmek ve bölümleri ve bölümleri birleştirmek" politikası, bu araştırmanın sorunsuz gelişimi için bir garanti sağlamaktadır.
Manto süreksizliğinin farklı ölçeklerindeki dalgalanmalar, sırasıyla sıcaklığı ve kimyasal kaynağı yansıtır. Asimetrik yol geri saçılımının kullanılması, yüksek frekanslı PKP dalgaları (P.d.P ) manto süreksizliğinin küçük ölçekli dalgalanmalarını sınırlayabilir.
Kaynak: Etüt ve Jeofizik Enstitüsü, Çin Bilimler Akademisi
İpuçları: Yakın zamanda WeChat resmi hesap bilgi akışı revize edildi. Her kullanıcı, büyük kartlar şeklinde görüntülenecek olan sık okuma abonelik numaralarını ayarlayabilir. Bu nedenle, "Çin Bilimler Akademisinin Sesi" makalesini kaçırmak istemiyorsanız, şunları yapmalısınız: "Çin Bilimler Akademisinin Sesi" genel hesabına girin sağ üst köşedeki menüyü tıklayın "Yıldız Olarak Ayarla" yı seçin
