Введение
Поверхностные волны (Лява и Релея) хороший инструмент для глобального опробования самой верхней части мантии. Хотя ствол плюма слишком узок для того, чтобы его выделить этими исследованиями, разлившаяся под литосферой часть плюма (диаметром порядка 1000 км), создавшая топографические и гравитационные поднятия, вполне может быть изучена работами с высоким разрешением. Региональные томографические исследования Африки [Hadiouche et al 1989] обозначили большую низкоскоростную область, содержащую материал, подпитывающий Африканские горячие точки и Восточно–Африканский Рифт.
Глобальные томографические модели [Anderson et al 1992, Zhang & Tanimoto 1993] выявляют плюмовые разливы, ассоциируемые с такими горячими точками, как Гавайи, Исландия, Азоры, Тристан, Афар). Дополнительные свидетельства были получены региональными исследованиями [Roult et al 1994].
Волны Релея с периодом 75 секунд особенно чувствительны неоднородностям, расположенным непосредственно под литосферой. На глобальных картах фазовых скоростей этих волн преобладают длинноволновые вариации, обусловленные утолщением литосферы с увеличением ее возраста.
К началу страницы
Латеральные неоднородности фазовой скорости С 75-ти секундных волн Релея
На рисунке показана модель [Ekstrom et al 1997], на которой удалены длинноволновые вариации, обусловленные утолщением литосферы и сохранены гармоники от 10 до 40 градусов (длиной волн менее 4000 км).
Латеральные неоднородности фазовой скорости С 75-ти секундных волн Релея [Ekström et al 1997.] показывают, что эти волны особенно чувствительны к вариациям скорости поперечных волн непосредственно под литосферой. Сферические гармоники ниже I = 10 исключены. Нужно заметить, что некоторые низкоскоростные участки (теплые цвета) корреспондируют с положением горячих точек. Горячие точки на схеме, приведённой выше, обозначены белыми кружками.
Выделенные локальные структуры коррелируют с местоположением таких горячих точек, как Исландия, Азоры, Канары, Тристан, Афар, Пасхи, Фернандес, Галапагос, Bouvet, Crozet и т. д.). Правда степень корреляция не очень высокая. Так Гавайская горячая точка, имеющая ярко выраженные топографическое и гравитационное поднятия, не получила четкого отражения на этой схеме в форме низкоскоростного региона. Это свидетельствует о том, что схема далека от несовершенства и не дала требумого разрешения в этом регионе Земли. Но при более детальных томографических исследованиях, плюм под Гавайской горячей точкой даёт о себе знать в глубинных реконструкциях.
Источники
– Anderson D. L, Tanimoto T, Zhang Y. S. (1992) Plate tectonics and hotspots: the third dimension. Science 256: p.1645–50
– Ekstrom G, Tromp J, Larson EWF. 1997. Measurements and global models of surface wave propagation. J. Geophys. Res. 102:8137–57
– Hadiouche O, Jobert N, Montagner J. P. 1989. Anisotropy of the African continent inferred from surface waves. Phys. Earth Planet. Inter. 58:61–81
– Roult G., Rouland D., Montagner J. P. 1994. Antarctica II: Upper-mantle structure from velocities and anisotropy. Phys. Earth Planet. Inter. 84:33–57