Πώς οι κινήσεις του μανδύα διαμορφώνουν την επιφάνεια της Γης
Η κίνηση του φλοιού δεν είναι ο μόνος παράγοντας που διαμορφώνει την τοπογραφία της Γης. Φωτογραφία: Nachoman-au μέσω Wikimedia Commons , CC BY-SA 3.0.
Δύο νέα σύνολα δεδομένων βοηθούν τους ερευνητές να ξεχωρίσουν τις επιρροές της τεκτονικής των πλακών και της κίνησης του μανδύα στην τοπογραφία της επιφάνειας.
Η κίνηση των τεκτονικών πλακών διαμορφώνει τα βραχώδη χαρακτηριστικά της επιφάνειας της Γης. Η σύγκλιση των πλακών μπορεί να σχηματίσει οροσειρές ή ωκεάνιες τάφρους και η απόκλιση τους μπορεί να σχηματίσει ωκεάνιες κορυφογραμμές. Αλλά δεν είναι μόνο οι ίδιες οι πλάκες που επηρεάζουν την τοπογραφία της Γης.
Το στρώμα του μανδύα από κάτω ασκεί τη δική του λεπτή επιρροή, η οποία μπορεί να παρατηρηθεί ακόμη και σε μέρη που βρίσκονται μακριά από τις άκρες των τεκτονικών πλακών και αναφέρεται ως υπολειμματική τοπογραφία.
Για να κατανοήσουμε καλύτερα πώς ο μανδύας επηρεάζει την τοπογραφία, οι Stephenson et al. , βασιζόμενοι σε προηγούμενες εργασίες που επικεντρώθηκαν στους ωκεανούς, δημιούργησαν δύο νέες βάσεις δεδομένων. Συγκέντρωσαν 26.725 μετρήσεις του πάχους του φλοιού σε όλο τον κόσμο, τη μεγαλύτερη βάση δεδομένων μέχρι σήμερα, μαζί με εκτιμήσεις της σεισμικής ταχύτητας.
Η άλλη περιέχει εργαστηριακή ανάλυση της σεισμικής ταχύτητας ως συνάρτηση της θερμοκρασίας, της πυκνότητας και της πίεσης. Μαζί αυτές οι μετρήσεις βοήθησαν να διαχωριστούν οι επιρροές του φλοιού στην τοπογραφία από τις επιρροές του μανδύα για τον εντοπισμό της υπολειπόμενης τοπογραφίας.
Οι ερευνητές ανακάλυψαν ότι οι διαφορές στη θερμοκρασία και τη χημική δομή του μανδύα μπορούν να προκαλέσουν διογκώσεις και λεκάνες στο τοπίο διαφορετικές από αυτές που σχηματίζονται στις άκρες των τεκτονικών πλακών.
Αυτά τα χαρακτηριστικά μπορούν να ανεβαίνουν ή να πέφτουν έως και 2 χιλιόμετρα και να εκτείνονται για εκατοντάδες έως χιλιάδες χιλιόμετρα—όλα μέσα στο εσωτερικό των πλακών. Μερικά από τα υψηλότερα φουσκώματα (περίπου 2 χιλιόμετρα), τα οποία πιστεύεται ότι αντιστοιχούν σε τοποθεσίες όπου ο μανδύας είναι ιδιαίτερα ζεστός, μπορούν να βρεθούν στην περιοχή Αφάρ-Υεμένη-Ερυθρά Θάλασσα, στη δυτική Βόρεια Αμερική και στην Ισλανδία.
Μερικές από τις βαθύτερες λεκάνες από περίπου 1,5 χιλιόμετρο, όπου ο μανδύας πιστεύεται ότι είναι πιο ψυχρός, βρίσκονται σε περιοχές κοντά στη Μαύρη Θάλασσα, την Κασπία και την Αράλη, καθώς και στην πεδιάδα της Ανατολικής Ευρώπης. Αυτό το μοτίβο διογκώσεων και λεκανών μπορεί να ελέγχει -σε κάποιο βαθμό- τις τοποθεσίες όπου εμφανίζεται σημαντική διάβρωση και ιζηματογενής εναπόθεση.
Αυτά τα τοπογραφικά χαρακτηριστικά μπορούν να αναπτυχθούν αργά για εκατομμύρια χρόνια, αλλά παρόλα αυτά ελέγχουν σημαντικές γεωλογικές διεργασίες.
Σύμφωνα με τους ερευνητές, αυτά τα ευρήματα θα μπορούσαν να βοηθήσουν στην εξήγηση της ύπαρξης μαγματισμού που βρίσκεται μακριά από τα όρια των πλακών. Θα μπορούσαν επίσης να βοηθήσουν τους επιστήμονες να κατανοήσουν τις επιπτώσεις της ροής στον μανδύα της Γης στην επιφάνεια κατά τη διάρκεια του γεωλογικού χρόνου. ( Journal of Geophysical Research: Solid Earth , https://doi.org/10.1029/2023JB026735 , 2024)
Γεωδίφης με πληροφορίες από Ρέιτσελ Φριτς/eos.org
Fritts, R. (2024), How mantle movements shape Earth’s surface, Eos, 105, https://doi.org/10.1029/2024EO240199. Published on 2 May 2024.
Πηγή: Journal of Geophysical Research: Solid Earth
.jpg)
