Ảnh hưởng của lớp phân tầng nguyên thủy kết hợp với MORB tái chế lên sự phát triển nhiệt kết hợp của lớp phủ và lõi Trái Đất

American Geophysical Union (AGU) - Tập 15 Số 3 - Trang 619-633 - 2014
Takashi Nakagawa1, P. J. Tackley2
1Institute for Research on Earth Evolution Japan Agency for Marine‐Earth Science and Technology Yokohama Japan
2Institute of Geophysics, Department of Earth Sciences, ETH Zurich, Zurich, Switzerland

Tóm tắt

Tóm tắt

Một mô hình đối lưu nhiệt - hóa học của lớp phủ với cả lớp phân tầng nguyên thủy và sự tái chế của basalt giữa đại dương (MORB) được liên kết với mô hình cân bằng nhiệt của lõi đã được điều chỉnh để nghiên cứu cách mà sự tiến triển nhiệt - hóa học của lớp phủ ảnh hưởng đến lịch sử nhiệt độ của lõi, bao gồm cả vật liệu nguyên thủy được đề xuất bởi các giả thuyết ban đầu của Trái Đất. Công thức độ nhớt đã được cải thiện từ các công trình trước đây của chúng tôi. Lượng MORB tích tụ phía trên bề mặt chuyển tiếp (CMB) phụ thuộc mạnh vào số Rayleigh hiệu quả, cho thấy rằng nhiều MORB hơn sẽ tích tụ ở các số Ra cao hơn (độ nhớt thấp hơn), nhưng một lớp MORB liên tục không được thu nhận ở đây. Với lớp phân tầng nguyên thủy ban đầu, các bất thường nhiệt - hóa học quy mô lớn được tìm thấy trong lớp phủ sâu, chủ yếu được tạo ra bởi vật liệu nguyên thủy với một lượng nhỏ vật liệu basalt phân tách phía trên nó, tập trung ở khu vực thang nhiệt. Sự tiến hóa lõi thành công chỉ có thể đạt được khi hiện diện lớp phân tầng nguyên thủy ban đầu. Kết luận, vật liệu nguyên thủy phía trên CMB xuất phát từ sự phân hóa lớp phủ ban đầu có thể cần thiết để xây dựng một mô hình thực tế về sự tiến hóa kết hợp của lớp phủ và lõi. Tuy nhiên, trong nghiên cứu hiện tại, sức đối lưu thấp hơn mức thực tế và chúng tôi chỉ xem xét trường hợp vật liệu nguyên thủy nặng hơn MORB.

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

10.1029/94JB00112

10.1016/S0031-9201(96)03229-3

10.1029/2012JE004231

10.1029/2001GL014649

10.1029/95JB03539

10.1016/j.gca.2004.06.041

10.1016/j.epsl.2005.07.024

10.1029/2006GC001414

10.1073/pnas.1111841109

10.1016/j.epsl.2012.11.026

10.1016/j.pepi.2008.04.016

10.1016/j.pepi.2009.03.012

10.1007/978-1-4020-5750-2_11

10.1038/ngeo1295

10.1016/j.gr.2012.11.008

10.1029/98JB01492

10.1016/j.pepi.2008.07.037

Jaupart C., 2007, Treatise on Geophysics, Mantle Dyn, 253, 10.1016/B978-044452748-6.00114-0

10.1016/j.icarus.2009.03.029

10.1016/j.pepi.2003.07.006

10.1038/nature06355

10.1038/ngeo.2007.44

10.1038/nature08824

10.1088/0004‐637X/755/2/132

10.1002/jgrb.50156

10.1016/j.pepi.2003.07.007

10.1016/0009-2541(94)00140-4

10.1029/2003JB00287

10.1038/nature04066

10.1038/nature12473

10.1016/S0012-821X(04)00055-X

10.1016/j.pepi.2003.05.006

10.1029/2005GC000967

10.1029/2010GC003031

10.1029/2010GL046494

10.1016/j.epsl.2012.02.011

10.1002/grl.50574

10.1016/S0012-821X(01)00505-2

10.1038/nature11031

10.1016/B978-044452748-6.00141-3

10.1029/95JB03211

Tackley P. J., 2000, Self‐consistent generation of tectonic plates in time‐dependent, three‐dimensional mantle convection simulations. Part 2: Strain weakening and asthenosphere, Geochem. Geophys. Geosyst., 1

10.1016/j.pepi.2008.08.005

10.1016/j.earscirev.2011.10.001

10.1029/2011GC003665

10.1016/j.pepi.2004.05.011

10.1146/annurev‐earth‐042711‐105255

10.2138/am-2001-0401

Thông tin
Thông tin xuất bản

American Geophysical Union (AGU)

Tập 15 Số 3

619-633

Thông tin tác giả