岩浆作用在大陆解体

在过去的二十年里,散了在北大西洋大陆边缘都已经被广泛地研究过了利用地震技术(Eldholm和雪(1994);提高声音和链(1999);图1]。在北大西洋北部许多利润,这些研究发现several-kilometre-thick楔形凹向下的seaward-dipping反射镜列以上减少沉积物下方的大陆地壳。这些反射镜是解释最初从三角洲沉积矿床,但通过钻孔这些存款,地质学家了解到反射产生的熔岩流,闰沉积物的薄层,

图1阴影深度测量法和北大西洋地区的地形(史密斯和桑德维尔(1997)]。标签厚线标志着3000米等高线,位于接近大陆坡的底部,在泥盆纪magma-poor利润率。哈顿银行火山边缘(图2)也贴上标签。

收购了观察到的形状由于向海的增加沉降下连续流的重量。广角地震这样的利润率的研究还揭示了厚达15 - 20公里区域的底部拉伸地壳地震速度为7.2 s - 1 -7.6公里。这些速度太高了大陆地壳和上地幔太低,他们是归因于富镁火成岩的存在。这样的减压熔融形成的地幔岩石在大陆解体。的起源的火成岩材料在这样的“火山”利润率仍存在争议。大量表明,地幔下面这些利润是热的时候比下面的地幔大部分分手海洋盆地或异常大量的地幔上升通过深度间隔融化。有各种各样的看法这两个过程的相对重要性(白色和麦肯齐(1989);霍尔布鲁克和Keleman (1993)]。其他利润显示很少的证据后岩浆活动,直到新的海洋地壳形成大陆解体(图2)。这些边缘的推断,岩浆活动是相对简单的,

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图2地震波速度结构的北大西洋散了利润率,绘制在同一规模。在每一个面板中,速度在0.5公里的波状外形的s_ 1间隔7.0 kms_ 1,和0.2 kms_ 1在7.0和8.0之间kms_ 1。(一)火山的哈顿银行[Fowler et al . (1999)]。对角线seaward-dipping反射的阴影是地区。厚的速度在7.2和8.0之间kms_ 1是解释为岩浆岩依附在断裂地壳的底部。从大陆过渡到海洋地壳发生逐渐ca。40至110公里。(b) Magma-poor Goban刺激边缘[Horsefield et al . (1994)]。虚线是推断突然ocean-continent边界;最近的更详细的地震工作表明,这张照片是过于简单(布洛克和米舒尔(2005)]。(c)西伊伯利亚半岛南部边缘伊比利亚深海平原[Dean et al . (2000)]。 The dashed lines mark the approximate edges of oceanic and of continental crust.

距离(公里)

图2地震波速度结构的北大西洋散了利润率,绘制在同一规模。在每一个面板中,速度在0.5公里的波状外形的s_ 1间隔7.0 kms_ 1,和0.2 kms_ 1在7.0和8.0之间kms_ 1。(一)火山的哈顿银行[Fowler et al . (1999)]。对角线seaward-dipping反射的阴影是地区。厚的速度在7.2和8.0之间kms_ 1是解释为岩浆岩依附在断裂地壳的底部。从大陆过渡到海洋地壳发生逐渐ca。40至110公里。(b) Magma-poor Goban刺激边缘[Horsefield et al . (1994)]。虚线是推断突然ocean-continent边界;最近的更详细的地震工作表明,这张照片是过于简单(布洛克和米舒尔(2005)]。(c)西伊伯利亚半岛南部边缘伊比利亚深海平原[Dean et al . (2000)]。 The dashed lines mark the approximate edges of oceanic and of continental crust.

大量的融化的地幔上涌只在解体的最后阶段或分离的大陆板块。

通常几次每几百万年,地球两极的磁场翻转。随着新的海洋地壳形成,地壳中磁性矿物结盟与磁场,所以地质频繁极性逆转导致一系列的条纹的形成地壳的交变磁场的极性。没有更详细的信息磁条纹提供一个简单的方法识别海洋地壳。长期观察从许多magma-poor利润率在北大西洋是磁异常条带经常缺席的数十甚至数百公里的大陆坡脚。这没有可能会在一些地方归因于大陆解体时期在地球的磁场进行了不稳定的极性逆转或频繁逆转的弱磁场导致弱察觉异常划线。然而,在利润率分手发生期间,定期和匀整极性逆转,必须寻求另一种解释。在过去的十年里,探索magma-poor利润率已扩展到这些弱磁深海平原地区。在这里,从大陆延伸到海洋过渡的过程海底扩张是记录。这些地区通常被称为“过渡区”,但这个术语可能会误导人,因为它们的结构不是海洋和大陆地壳之间的过渡,是观察到火山利润,而是两者截然不同。

强烈的这样一个弱磁测量和采样区域,伊比利亚半岛南部深海平原西部的葡萄牙(图1),导致意外发现,来自地幔的岩石当时暴露在海底的开裂区域数十到数百公里[Whitmarsh et al . (2001)]。掘出地幔区,地震速度急剧上升到ca。7 kms-1仅2公里下地下室(水晶壳的顶部),然后逐渐增加正常地幔的ca值。8 kms-1 ca。6公里下地下室(图2摄氏度),而突然中断通常标志着基地的地壳(在图2;b)。这种模式可以解释的程度在逐步减少变更地幔岩石的深度与海水化学反应变得更加有限。钻井在同一地区没有发现证据表明岩浆作用的断裂,并已达到改变地幔岩石下的沉积物在几个地点,从地球物理数据确认结论。一系列margin-parallel地下室高位向北扩展的伊比利亚半岛南部深海平原,地下室在海底露头加利西亚银行(图1)。在这里,采样通过潜水器和疏浚也恢复了地幔岩石,这表明掘出地幔区沿边缘延伸数百公里。期望有一个全面了解这个地区的形成类似的详细研究一旦邻纽芬兰保证金。地球物理研究其他的北大西洋的利润,比如Labrador-southwest格陵兰岛(图1),也推断的存在这样一个区域(提高声音和链(1999)),虽然没有直接采样,几个解释是可能的。

中期的热结构的计算机模型海洋山脊基于相对刚性板块缓慢对流上空的分离层

图3比较结果从融化的模型和测量融化厚度[米舒尔et al . (2001)] (a)线标志着预测熔体厚度的函数为岩石圈伸展裂谷期50倍(除了进一步伸展产生微不足道的融化卷)在常温地幔热损失的模型,该模型考虑传导。标志的阴影框估计融化厚度在掘出地幔区南部伊比利亚深海平原(IAP)和推断裂痕持续时间从钻井和地球物理观测。(b)行标志着融化厚度的函数传播速度熔体从模型生成在大洋中脊:实线,常数地幔粘度;虚线,粘度随温度而变的;虚线,岩石圈急剧增加更远离脊轴以缓慢的扩散速度比将从温度变化预测。点的马克地震测量海洋地壳厚度的函数扩散率,和阴影区域标志着推断融化掘出地幔带的厚度图2 (c),率先成立了海洋地壳的图2 (c),指示的箭头随着时间进化。

称为“软流层”,结合源于实验室的地幔岩石的熔化行为的知识,已经成功地与体积甚至海洋地壳的组成形成了以各种各样的传播速度(麦肯齐和Bickle (1988)]。这样的模型也被成功地应用于泥盆纪火山利润率,但他们似乎失败当应用于西方伊比利亚边缘(图3)。在掘出地幔区,磁测量和钻探表明,最2公里的熔体结晶地壳不是由产品;在2 - 6公里深度低于地下室的地震速度太高岩浆岩形成多个ca。50%的体积,及以后的深度ca。6公里的速度是不变的地幔。因此,岩石的平均厚度由地幔熔融时开裂不太可能超过2公里,而预测熔体厚度ca。4公里(图3)。没有大量的岩浆岩可能归因于一些特殊情况如异常低地幔温度开裂时,但掘出地幔的明显丰富的区域将显示一些利润形成地幔温度高于“正常”。

融化产生的上升流的体积地幔是控制主要由上升流率,进而由plateseparation控制(传播)。快上涌导致更大的融化量,但这些卷分布在更大的表面积由板分离,因此,如果上升流是足够迅速,热量丢失,地壳厚度变化与扩散速率小。然而,如果慢上涌,重要的传导热量损失,净效应是薄壳的形成。如果地幔粘度只取决于温度和上升流是一个纯粹的被动反应板分离,计算机模型预测,地壳厚度应该稳步减少传播率降低(图3)。结果事实上地震实验表明,海洋地壳厚度变化与扩散速率小,除了以非常缓慢的速度(不到ca。20 mm一年级)。这些观察可以解释如果速度缓慢蔓延上升流区域较窄,因此上升流率高于预测的模型。这样一个缩小的上升流区域可能造成粘度变化造成实际的熔化过程[Hirth和Kohlstedt (1996)]。也许缺乏早期岩浆作用抑制之间的反馈融化和上升流magma-poor利润率。

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