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Simple features of mantle-wide convection and the interpretation of lower-mantle tomograms - 01/01/03

Doi : 10.1016/S1631-0713(03)00008-7 

Norman H.  Sleep

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Résumé

Simple fluid dynamic constraints aid in the interpretation of lower mantle tomograms. The geothermal gradient away from slabs and plumes is subadiabatic between the upper (lithosphere) and lower ( ) boundary layers by   K. Slabs widen proportionally with the square root of the viscosity as they sink through the lower mantle. The time scale for the persistence of slab graveyards at the base of the mantle is comparable to the time for plate motions to reorganize  120-200 Myr. At most a few starting plume heads currently exist in the lower mantle. Tomographic inversions may include more sophisticated numerical-modeling versions of these constraints.

Résumé

Des contraintes simples de dynamique des fluides aident à interpréter les tomogrammes du manteau inférieur. Le gradient de température du manteau, loin des plaques plongeantes et loin des panaches, est sous-adiabatique (d'environ 400 K) entre les couches limites supérieure (la lithosphère) et inférieure (la couche  ). Les plaques plongeantes s'épaississent en fonction de la racine carrée de la viscosité en s'enfonçant dans le manteau. Les cimetières de plaques dans le manteau inférieur ont la même échelle de persistance dans le temps que l'organisation de la dérive des plaques,  120-200 Ma. Actuellement, il y a au plus quelques nouvelles têtes de panache dans le manteau inférieur. Les inversions tomographiques peuvent inclure ces contraintes, mais avec des méthodes numériques plus sophistiquées.

Mots clés  : Mantle convection ; Slabs ; Subduction ; Tomography ; Geothermal gradient ; Plumes ; Plume heads.

Mots clés  : Convection mantélique ; Lithosphère plongeante ; Subduction ; Tomographie ; Courbe géothermique ; Panaches ; Têtes de nouveaux panaches.

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Vol 335 - N° 1

P. 9-22 - janvier 2003 Retour au numéro
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