La lithosphère océanique descend dans le manteau terrestre sous forme de plaques de subduction. Les limites entre la dalle de subduction et le manteau environnant sont définies comme des interfaces de dalle, dont l'imagerie sismique est la clé pour comprendre la dynamique des plaques dans le manteau. Cependant, les données sur l'existence d'interfaces de dalles en dessous de 200 km restent insaisissables.

Le groupe du professeur Chen Qifu de l'Institut de géologie et de géophysique, L'Académie chinoise des sciences (IGGCAS) et ses collaborateurs ont observé deux discontinuités sismiques distinctes dans la zone de transition du manteau (~ 410 km à 660 km) sous le Pacifique occidental.

Les deux discontinuités représentaient les limites supérieure et inférieure de la dalle subductée à grande vitesse du Pacifique, correspondant à la dalle de Moho et à la surface de la sous-dalle d'asthénosphère partiellement fondue, respectivement.

Ce travail a été publié dans Géosciences de la nature le 9 novembre.

Le processus de subduction transporte des roches chimiquement différenciées et hydratées dans le manteau terrestre, entraînant les cycles de chaleur et les changements de matière entre la surface de la Terre et son intérieur profond.

A faible profondeur ( <200km), diverses études de sismique réflexion des zones de subduction ont permis d'identifier les interfaces supérieures et/ou inférieures des dalles de subduction, qui sont tous caractérisés par de fortes discontinuités de vitesse sismique.

Les interfaces des dalles peuvent être détectées sismologiquement à faible profondeur. Cependant, à quelle profondeur les discontinuités de la vitesse sismique aux interfaces des dalles peuvent s'étendre reste incertaine, principalement en raison du manque d'imagerie à haute résolution des interfaces des dalles à des profondeurs inférieures à 200 km.

Pour comprendre l'existence et l'origine des interfaces de dalles profondes, les chercheurs ont profité des réseaux sismiques denses du nord-est de la Chine pour étudier les structures du manteau supérieur dans la région.

Ils ont trouvé un plongeon net, doubles discontinuités de vitesse sismique dans la zone de transition du manteau (~ 410 km à 660 km) sous le Pacifique occidental qui coïncident spatialement avec les limites supérieure et inférieure de la dalle à haute vitesse.

« Sur la base d'analyses sismologiques détaillées, la discontinuité supérieure a été interprétée comme étant la discontinuité de Moho de la dalle subductée, " a déclaré le professeur Chen. " La discontinuité inférieure est probablement causée par la fusion partielle de l'asthénosphère sous-dalle dans des conditions hydriques dans la partie vers la mer de la dalle. "

Les limites distinctes imagées de la dalle et du manteau à des profondeurs comprises entre 410 et 660 km, plus profond que précédemment observé, suggèrent une dalle à couches de composition et des teneurs en eau élevées sous la dalle.