摘要
沿着海底构造板块缓慢漂移的极低扩散脊,传导冷却被认为可以限制地幔融化1熔体生产被推断为高度不连续的2,3.,4.沿着这些扩散的中心,没有任何火成岩地壳的长脊段与岩浆段交替存在,这些岩浆段承载着能够发生强烈地震的大型火山5.因此,熔体供应、岩石圈组成和构造结构似乎沿着扩张最慢的脊的轴线变化很大6.但由于地震资料的缺乏,超低脊的岩石圈结构约束较差。本文利用390公里的超低展脊轴上详细的地震活动调查,描述了两种大洋岩石圈端元类型的结构和吸积模式。我们观察到,在岩石圈上部15公里处的岩浆剖面缺乏浅层地震活动,但异常地包含35公里深的地震。这一观测表明岩石圈寒冷而厚实,上部地震带可能反映了大量的蛇纹岩化。我们发现岩浆岩石圈区域在火山中心下急剧变薄,并推断由此产生的岩石圈-软流圈边界地形可能允许沿轴熔融流动,这解释了在超低扩张脊上地壳生产的不均匀性。地震活动数据表明,海洋岩石圈的变化可能比以前认为的要深得多,这对海底变形和流体循环具有重要意义。
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确认
本研究由德国科学基金会SCHL853/1-1和SCHL853/3-1赠款资助。我们感谢RV机组人员的努力极地斯特恩号巡游ANT-XXIX/2+8和ARK-XXIV/3, RV流星M101和RV马里恩·杜.
作者信息
作者及隶属关系
贡献
V.S.为site 3策划并进行调查,处理数据,撰写论文。消防局处理了一号站点的数据。两位作者讨论了结果并对手稿进行了评论。
相应的作者
道德声明
相互竞争的利益
作者声明没有相互竞争的经济利益。
额外的信息
审核人信息自然感谢s . M. Carbotte和其他匿名审稿人对本工作的同行评审所作的贡献。
扩展的数据图形和表格
扩展数据图1调查地点1的地震位置,包括位置不佳的事件。
一个,震中(圆)以震源深度用颜色标记。地震未投影到横断面(白线)c用正方形表示。红色倒三角表示OBS的位置,蓝色虚线表示折射地震线的位置15用于约束最上层岩石圈的速度。b,用于地震定位的最终速度模型显示为红色,用于稳健性测试的速度模型显示为蓝色(快速端元表示下面有超镁铁质岩石的薄地壳)橙色(速度减少0.3 km s−1相对于最终模型)和紫色(速度增加0.3 km / s−1相对于最终模型)。速度7.0-7.6公里/秒−1(灰色条)被认为是岩石圈地幔异常低。直方图显示了不同速度模型得到的震源深度分布。更快的模型导致更少的正确定位的事件,但深度分布是相似的(见扩展数据表2).c,投影到轴上的震心截面,并根据与剖面的距离用颜色标注。地震活动性带的地形并不是投影的人工产物,因为在所有深度间隔上,来自不同离轴距离的地震都存在。即使所有位置不佳的地震都显示出来,地震地区仍然没有地震活动。
扩展数据图2调查地点2的地震位置,包括位置不佳的事件。
一个,震中(圆)以震源深度用颜色标记。地震未投影到横断面(白线)c由方块表示。红色倒三角表示OBS的位置,蓝色虚线表示折射地震线的位置34用于约束最上层岩石圈的速度。b,用于地震定位的最终速度模型显示为红色,用于稳健性测试的速度模型显示为蓝色(快速端元表示下面有超镁铁质岩石的薄地壳)橙色(速度减少0.3 km s−1相对于最终模型)和紫色(速度增加0.3 km / s−1相对于最终模型)。速度7.0-7.6公里/秒−1(灰条)被认为是岩石圈地幔异常低。直方图显示了不同速度模型得到的震源深度分布。更快的模型会导致更少的定位事件,但深度分布是相似的(见扩展数据表2).c,投影到轴上的震心截面,并根据与剖面的距离用颜色标注。地震活动性带的地形并不是投影的人工产物,因为在所有的深度区间内,都存在来自不同离轴距离的地震。即使所有位置不佳的地震都显示出来,地震地区仍然没有地震活动。
扩展数据图3调查地点3的地震位置包括位置不佳的事件。
一个,震中(圆)以震源深度用颜色标记。地震未投影到横断面(白线)c由方块表示。红色倒三角表示OBS的位置,蓝色虚线表示折射地震线的位置35用于约束最上层岩石圈的速度。b,用于地震定位的最终速度模型显示为红色,用于稳健性测试的速度模型显示为蓝色(快速端元表示下面有超镁铁质岩石的薄地壳)橙色(速度减少0.3 km s−1相对于最终模型)和紫色(速度增加0.3 km / s−1相对于最终模型)。速度7.0-7.6公里/秒−1(灰条)被认为是岩石圈地幔异常低。直方图显示了不同速度模型得到的震源深度分布。更快的模型导致更少的正确定位的事件,但深度分布是相似的(见扩展数据表2).c,投影到轴上的震心截面,并根据与剖面的距离用颜色标注。地震活动性带的地形并不是投影的人工产物,因为在所有深度间隔上,来自不同离轴距离的地震都存在。即使所有位置不佳的地震都显示出来,地震地区仍然没有地震活动。
权利和权限
关于本文
引用本文
Schlindwein, V., Schmid, F.洋中脊地震活动揭示了海洋岩石圈的极端类型。自然535, 276-279(2016)。https://doi.org/10.1038/nature18277
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发行日期:
DOI:https://doi.org/10.1038/nature18277
这篇文章被引用
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