Abstract
A new global tomography approach has been used to study the deep structure and dynamics of hotspots and mantle plumes. In this approach, depth variations of the Moho, 410 and 660 km discontinuities are considered, the Earth structure is expressed by seismic velocities at grid nodes instead of blocks, and ray paths and travel times are calculated with a 3-D ray tracing technique. Prominent plume-like slow anomalies are detected under major hotspot regions from the crust down to the core–mantle boundary (CMB). Hotspots in Hawaii, Iceland, South Pacific and East Africa are located above slow anomalies in the lower mantle down to the CMB, suggesting that the mantle plumes under those hotspots may originate from the CMB. However, there may be some small-scaled, weak plumes originating from the transition zone or middle mantle depths. The slow anomalies under hotspots usually do not show a vertical pillar shape, which suggests that plumes are not fixed in the mantle but can be deflected by the mantle flow. As a consequence, hotspots are not fixed but can wander on the Earth’s surface, as evidenced by recent geomagnetic and numerical modeling studies.
Highlights
Almost from the beginning of the formation of the Earth, short-lived radionuclides, 26Al and 60Fe, caused warming up of the small planetary bodies which led to the formation of their cores
In 30–40 million years after the creation of the Solar System, the Earth collided with a cosmic body which mass was close to the mass of Mars, and it was the beginning of the formation of its satellite, Moon
When the Earth – Moon system was subject to the major meteorite bombardment 4.5–4.1 billion years ago, zircons formed due to impact activity on the Moon, and on Earth it caused major eruption of basaltic magma, the differentiation of which led to the formation of acid magmas in small amounts which caused the formation of zircons, the only remnants of the first continental rocks of Earth
Summary
Что изучая процессы, определяющие развитие нашей планеты, в локальном районе на ограниченном временном интервале, можно решить все вопросы развития различных структур Земли. Если не понять эволюцию Земли с самых ранних этапов формирования отдельных оболочек нашей планеты и континентальной коры в целом, то трудно определить, где сосредоточены основные запасы полезных ископаемых, как происходило и будет происходить образование самых разнообразных структурных элементов и широкого спектра магматических пород. В последнее время, с успехами астрофизики, с пониманием процессов зарождения Солнечной системы, планет земной группы и особенно Земли, можно ответить на многие вопросы об эволюции нашей планеты, которые определяют большинство проблем, связанных с возникновением и развитием ее поверхностных структур. Все это позволяет сделать обзор процессов ранних этапов как становления Солнечной системы, так и начала становления Земли как планеты. В представленной работе рассмотрены вопросы, связанные с формированием Солнечной системы и Земли, а также с появлением первой континентальной коры на Земле
Published Version
Talk to us
Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have