맨틀 웨지

Mantle wedge

맨틀 쐐기는 삼각형 모양의 맨틀 조각으로, 서브덕팅 텍토닉 플레이트 위와 오버라이드 플레이트 아래에 놓여 있다. 이 맨틀 조각은 지진 지도뿐만 아니라 지진 속도 영상을 사용하여 식별할 수 있다.[1] 서브덕팅 해양 슬래브는 많은 양의 물을 운반한다; 이 물은 위의 맨틀 쐐기의 녹는 온도를 낮춘다.[2] 맨틀 쐐기가 녹는 것도 쐐기 내의 흐름으로 인한 감압의 원인이 될 수 있다. 이 용해는 지구 표면에 관련 화산을 발생시킨다. 이 화산 활동은 일본이나 인도네시아와 같은 곳에서 전세계에서 볼 수 있다.[3]

Cross-section of a subduction zone and back-arc basin.jpg

맨틀 웨지 내 물

전도지대에서 생산되는 마그마는 휘발성이 높다. 이 물은 부덕 슬래브의 수성 미네랄과 해수의 변색에 의한 해양 판의 물의 분해에서 유래한다. 이 물은 서브덕팅 슬래브에서 오버라이드 맨틀 웨지로 상승한다. 물은 쐐기의 녹는 온도를 낮추고, 관련 아크 화산암에서 측정할 수 있는 용융 포함물을 남겨둔다.[4][5]

맨틀 웨지 구조

전방 촉매 맨틀은 하부 유도 슬래브가 맨틀 웨지의 차가운 코와 만나는 곳에서 확장되며, 이는 10-40 km에서 깊이에서 발생한다.[1] 낮은 지진 감쇠율과 높은 지진 속도가 이 지역을 특징으로 한다. 이 낮은 감쇠 영역과 아크 화산의 전방 측면의 높은 감쇠 영역 사이에는 경계가 있다.[6] 화산호 P파 아래의 맨틀 웨지 영역을 영상화하려면 S파 및 지진 감쇠 영상을 조정하여 사용해야 한다. 이러한 단층 촬영 이미지는 서브덕팅 슬래브 위의 저속, 고감쇠 영역을 보여준다. 이러한 화산호 지역에서 가장 느린 속도는 Vp= 7.4km/s−1, Vs= 4km/s이다−1.[1] 관련 아크 화산 활동이 없는 맨틀 웨지 지역은 그러한 낮은 속도를 보이지 않는다. 이는 맨틀 웨지 내 용융 생산량 때문이라고 볼 수 있다.

맨틀 웨지 흐름

맨틀 웨지의 흐름은 열 구조, 전반적인 맨틀 순환 및 웨지 내 용해에 중요한 영향을 미친다. 광물은 비등방성이며 스트레인에 노출되었을 때 맨틀 안에서 자신을 정렬시키는 능력이 있다.[1] 이러한 광물 정렬은 파동이 다른 속도로 광물의 다른 방향을 통해 이동하기 때문에 지진 영상을 사용하여 볼 수 있다. 맨틀 흐름과 관련된 전단 스트레인은 피록신과 올리빈 알갱이의 빠른 방향을 흐름 방향으로 정렬한다. 반대되는 이론이 존재하긴 하지만(6) 맨틀 내부의 흐름에 관한 가장 일반적인 이론이다.[citation needed] 맨틀 쐐기 내부의 흐름은 쐐기의 상대적으로 차가운 코에 도달할 때까지 지각과 평행한 다음 뒤집혀 서브덕팅 슬래브와 평행하게 된다. 쐐기의 코는 일반적으로 전체 맨틀 흐름으로부터 격리된다.[6]

맨틀 웨지 내 산화

섬 호를 생산하는 마그마가 중간 산등성이에서 생산되는 마그마보다 산화성이 높다는 연구결과가 나왔다. 이 상대적인 산화 정도는 유리 화산암에 포함된 유체의 철 산화 상태에 의해 결정되었다. 이러한 산화 상태는 맨틀 쐐기의 수분 함량과 상관 관계가 있는 것으로 확인되었다. 물 자체는 산화제가 잘 되지 않기 때문에 산화제는 서브덕팅 슬래브에서 용해된 이온으로 운반되어야 한다.[3]

참조

  1. ^ Jump up to: a b c d Weins, A. D.; Conder, A. J.; Faul H. U. (2008). "The seismic structure and dynamics of the mantle wedge". Annual Review of Earth and Planetary Sciences. 36: 421–455. doi:10.1146/annurev.earth.33.092203.122633.
  2. ^ Kelley, K.; Plank, T.; Newman, S.; Stolper, E.; Grove, T.; Parman, S.; Hauri, E. (2010). "Mantle melting as a function of water content beneath the Mariana arc". Journal of Petrology. 51 (8): 1711–1738. doi:10.1093/petrology/egq036.
  3. ^ Jump up to: a b Hirshmann, M. M. (2012). "Ironing out the oxidation of earth's mantle". Science Magazine. 10 (1126).
  4. ^ Van Keken, Peter E (2003). "The structure and dynamics of the mantle wedge" (PDF). Earth and Planetary Science Letters. 215 (3–4): 323–338. Bibcode:2003E&PSL.215..323V. doi:10.1016/S0012-821X(03)00460-6. Archived from the original (PDF) on 2011-07-21.
  5. ^ Kimura, J.; Yoshida, T. (2006). "Contributions of slab fluid, mantle wedge and crust to the origin of quaternary lavas in the NE Japan arc". Journal of Petrology. 47 (11): 2185–2232. doi:10.1093/petrology/egl041.
  6. ^ Jump up to: a b Stachnik, J. C.; Abers, A. G. (2004). "Seismic attenuation and mantle wedge temperatures in the Alaska subduction zone". Journal of Geophysical Research. 10 (B10304). doi:10.1029/2004jb003018.