Des chercheurs chinois et japonais ont découvert des caractéristiques distinctes du champ d'écoulement du manteau inférieur de la Terre. Ils ont étudié l'anisotropie sismique dans la partie supérieure du manteau inférieur sous la plaque marine des Philippines (PSP) et ont découvert que l'ancien champ d'écoulement du manteau inférieur y est toujours préservé.

L'étude est publiée dans Nature Geoscience .

Le manteau inférieur est une couche importante de la Terre et pourrait jouer un rôle important dans l'évolution et le cycle des matériaux à l'intérieur de la Terre. On pense généralement qu'il s'agit non seulement de la destination finale des dalles subductées, mais également du lieu de naissance des panaches du manteau, qui sont deux styles majeurs dans l'évolution et le cycle des matériaux à la surface et à l'intérieur de la Terre. Cependant, notre connaissance des caractéristiques du champ d'écoulement et de la géodynamique du manteau inférieur est encore déficiente.

Dans cette étude, les chercheurs ont réalisé une tomographie à anisotropie azimutale à ondes P pour imager la structure anisotrope 3D de la croûte et du manteau jusqu'à une profondeur de 1 600 km sous le PSP. Les résultats tomographiques montrent que des directions de vitesse rapide (FVD) NS existent à des profondeurs de 700 à 900 km en dessous du milieu PSP. Ils ont également observé deux anomalies isolées de vitesse rapide avec des FVD NW-SE à des profondeurs de 700 à 1 600 km sous le PSP.

Ils ont constaté que les FVD NS à des profondeurs de 700 à 900 km ne sont pas liés à la subduction des dalles, car ils se produisent loin des zones de subduction actuelles. Ils sont également indépendants d'un panache du manteau, car il n'y a eu aucun panache du manteau actif sous le PSP depuis le début du Cénozoïque.

Sur la base de simulations géodynamiques et de résultats sismologiques antérieurs, les chercheurs ont déduit que les FVD N-S à des profondeurs de 700 à 900 km reflétaient le champ d'écoulement résiduel du manteau inférieur du Pacifique à environ 50 Ma.

De plus, les deux anomalies de vitesse rapide isolées concordent avec les diffuseurs sismiques à des profondeurs de 1 000 à 1 800 km détectés par des études sismologiques antérieures, et leurs emplacements correspondent généralement à ceux du centre de propagation entre les plaques Izanagi et Pacifique lorsque ce centre de propagation était sur le point de se subducter sous la plaque eurasienne. Ainsi, les anomalies isolées de vitesse rapide sont considérées comme des vestiges de la dalle subductée d'Izanagi.

"Les FVD NW-SE dans les deux anomalies rapides isolées sont en outre déduites qu'elles reflètent le champ d'écoulement du manteau inférieur du Pacifique à environ 40 Ma, car les deux anomalies isolées à vitesse rapide sont entourées d'un champ d'écoulement amorphe du manteau et ne sont pas affectées par l'actuel champ d'écoulement du manteau inférieur. écoulement du manteau", a déclaré le professeur Fan Jianke de l'Institut d'océanologie de l'Académie chinoise des sciences (IOCAS), premier et auteur correspondant de l'étude.

"Notre étude montre que l'anisotropie sismique est plus répandue dans le manteau inférieur qu'on ne le pensait auparavant", a déclaré le professeur Fan. "Ces observations fournissent également des preuves sismiques importantes et indépendantes de l'existence d'une déformation passée dans le manteau inférieur, ce qui peut nous aider à mieux comprendre les propriétés géodynamiques du manteau inférieur."

Plus d'informations : Vestiges de l'écoulement changeant du manteau inférieur du Pacifique du début du Cénozoïque, photographiés sous la plaque marine des Philippines, Nature Geoscience (2024). est ce que je.org/10.1038/s41561-024-01404-6

Informations sur le journal : Géosciences de la nature

Fourni par l'Académie chinoise des sciences