Природа мантийного течения может зависеть от типа погружающейся плиты

В зонах субдукции литосферные плиты погружаются в мантию Земли. Понимание того, как эти плиты встраиваются в конвективные ячейки мантии, важно из-за роли этих движений в тектонике плит. Это также сложная задача, поскольку процессы глубоко под поверхностью Земли нельзя измерить напрямую.

В новом исследовании, опубликованном в Geochemistry, Geophysics, Geosystems, Сэмюэл Л. Голдберг и Адам Ф. Холт поместили представления литосферы и плит Земли в глобальные модели мантийного течения. Это позволило изучить взаимодействие субдукции плит и мантийного потока как в глобальном масштабе, так и на региональном уровне вокруг конкретных зон субдукции.

Ученые обнаружили, что геометрия плиты может сильно влиять на давление и поведение мантийной конвекции. Например, зоны субдукции с широкими, длинными и толстыми плитами — такие как Курило-Японско-Идзу-Бонин-Марианская — являются основными движущими силами мантийного потока в своих регионах, действуя в основном независимо от других мантийных структур. Этот вывод согласуется с другими простыми региональными моделями.

Однако в других зонах субдукции, например, у Суматры, картины течения могут находиться под влиянием других плит или более крупномасштабного мантийного потока, что делает их более запутанными и сложными. В частности, явление дислокационного ползучести — типа деформации, более быстрого, чем в большей части окружающей мантии, — может приводить к разобщению течения в верхней мантии с движением плиты.

Исследователи отмечают, что их результаты демонстрируют сложность зон субдукции и картин мантийного течения по всему земному шару. Это также означает, что некоторые канонические представления о потоках, вызванных субдукцией, могут нуждаться в обновлении.