إسفين الوشاح

إسفين الوشاح هو قطعة مثلثة الشكل من الوشاح تقع فوق صفيحة تكتونية منزلقة وتحت الصفيحة العلوية. يمكن تحديد الإسفين باستخدام التصوير الزلزالي للسرعة وخرائط الزلازل. [ 1 ] تحمل الصفائح المحيطية المنزلقة كميات كبيرة من الماء ؛ هذا الماء يخفض درجة انصهار إسفين الوشاح العلوي. [ 2 ] يمكن أن يُعزى انصهار الإسفين أيضًا إلى انخفاض الضغط الناتج عن التدفق فيه. يؤدي هذا الانصهار إلى ظهور النشاط البركاني المصاحب على سطح الأرض. يمكن رؤية هذا النشاط البركاني في أماكن متفرقة حول العالم، مثل اليابان وإندونيسيا . [ 3 ]

الخصائص

بناء

يمتد غطاء الوشاح الأمامي من نقطة التقاء الصفيحة المنغرزة بالطرف البارد لإسفين الوشاح، على أعماق تتراوح بين 10 و40  كيلومترًا. [ 1 ] وتتميز هذه المنطقة بانخفاض التوهين الزلزالي وارتفاع سرعات الموجات الزلزالية. يوجد حد فاصل بين منطقة التوهين المنخفض هذه ومنطقة التوهين العالي على الجانب الأمامي من براكين القوس البركاني. [ 4 ] لتصوير منطقة إسفين الوشاح أسفل الأقواس البركانية، ينبغي استخدام صور الموجات الأولية (P) والثانوية (S) وصور التوهين الزلزالي بالتنسيق. تُظهر هذه الصور المقطعية منطقة ذات سرعة منخفضة وتوهين عالٍ فوق الصفيحة المنغرزة. تبلغ أبطأ السرعات في هذه المناطق البركانية Vp = 7.4  كم/ث و Vs = 4  كم/ ث . [ 1 ] لا تُظهر مناطق إسفين الوشاح التي لا يصاحبها نشاط بركاني قوسي سرعات منخفضة كهذه. ويمكن أن يُعزى ذلك إلى إنتاج الصهارة في إسفين الوشاح.

أظهرت الدراسات أن الصهارة التي تُنتج الأقواس الجزرية تكون أكثر تأكسدًا من الصهارة التي تُنتج في سلاسل منتصف المحيط . وقد حُددت هذه الدرجة النسبية من التأكسد من خلال حالة تأكسد الحديد في شوائب السوائل الموجودة في الصخور البركانية الزجاجية. كما تبين أن حالة التأكسد هذه مرتبطة بمحتوى الماء في إسفين الوشاح. فالماء عامل مؤكسد ضعيف، ولذلك يجب أن ينتقل العامل المؤكسد على شكل أيون مذاب في الصفيحة المنغرزة. [ 3 ]

تحتوي الصهارة المتكونة في مناطق الاندساس على نسبة عالية من المواد المتطايرة . وينتج هذا الماء عن تحلل المعادن المائية في الصفيحة المندسة، بالإضافة إلى الماء الموجود في الصفيحة المحيطية نتيجة تسرب مياه البحر. ويرتفع هذا الماء من الصفيحة المندسة إلى إسفين الوشاح العلوي. ويخفض الماء درجة انصهار الإسفين، تاركًا وراءه شوائب منصهرة يمكن قياسها في الصخور البركانية القوسية المصاحبة. [ 5 ] [ 6 ]

تدفق

يؤثر التدفق بشكل كبير على البنية الحرارية، ودوران الوشاح بشكل عام، والصهارة داخل الوتد. المعادن غير متجانسة ولها القدرة على الاصطفاف داخل الوشاح عند تعرضها للإجهاد. [ 1 ] يمكن رؤية هذه الاصطفافات المعدنية باستخدام التصوير الزلزالي ، حيث تنتقل الموجات عبر اتجاهات مختلفة للمعادن بسرعات متفاوتة. يؤدي إجهاد القص المصاحب لتدفق الوشاح إلى محاذاة الاتجاه السريع لحبيبات البيروكسين والأوليفين في اتجاه التدفق. هذه هي النظرية الأكثر شيوعًا حول التدفق داخل الوشاح، على الرغم من وجود نظريات معارضة. [ 4 ] يكون التدفق داخل إسفين الوشاح موازيًا للقشرة الأرضية حتى يصل إلى مقدمة الوتد الأكثر برودة نسبيًا، ثم ينقلب ويصبح موازيًا للصفيحة المنغرزة. عادةً ما تكون مقدمة الوتد معزولة عن تدفق الوشاح الكلي. [ 4 ]

مراجع

  1. 1 2 3 4 واينز، أ.د.؛ كوندر، أ.ج.؛ فول، هـ.و. (2008). "البنية الزلزالية وديناميكيات إسفين الوشاح". المراجعة السنوية لعلوم الأرض والكواكب . 36 : 421-455 . رمز Bibcode : 2008AREPS..36..421W . doi : 10.1146/annurev.earth.33.092203.122633 .
  2. كيلي، ك.؛ بلانك، ت.؛ نيومان، س.؛ ستولبر، إ.؛ غروف، ت.؛ بارمان، س.؛ هاوري، إ. (2010). "انصهار الوشاح كدالة لمحتوى الماء تحت قوس ماريانا" . مجلة علم الصخور . 51 (8): 1711-1738 . doi : 10.1093/petrology/egq036 .
  3. 1 2 هيرشمان، إم إم (2012). "إزالة أكسدة غلاف الأرض". مجلة العلوم . 10 (1126).
  4. 1 2 3 ستاشنيك، جيه سي؛ آبرز، إيه جي (2004). "توهين الموجات الزلزالية ودرجات حرارة إسفين الوشاح في منطقة اندساس ألاسكا" . مجلة البحوث الجيوفيزيائية . 10 (B10304). رمز Bibcode : 2004JGRB..10910304S . doi : 10.1029/2004jb003018 .
  5. فان كيكن، بيتر إي (2003). "بنية وديناميكيات إسفين الوشاح" (ملف PDF) . رسائل علوم الأرض والكواكب . 215 ( 3-4 ): 323-338 . رمز Bibcode : 2003E و PSL.215..323V . doi : 10.1016/S0012-821X(03)00460-6 . مؤرشف من النسخة الأصلية (ملف PDF) بتاريخ 21 يوليو 2011.
  6. كيمورا، ج.؛ يوشيدا، ت. (2006). "مساهمات سائل الصفيحة، ووشاح الوشاح، والقشرة في نشأة الحمم البركانية الرباعية في قوس شمال شرق اليابان" . مجلة علم الصخور . 47 (11): 2185-2232 . doi : 10.1093/petrology/egl041 .