منطقة السرعة المنخفضة للغاية

مناطق السرعة المنخفضة للغاية (ULVZs) هي بقع تقع على حدود اللب والوشاح، وتتميز بسرعات زلزالية منخفضة للغاية . وقد رُسمت خرائط لهذه المناطق، حيث يبلغ قطرها مئات الكيلومترات وسمكها عشرات الكيلومترات. ويمكن أن تكون سرعات موجات القص فيها أقل بنسبة تصل إلى 45% من المواد المحيطة بها. ^{[16] ولا يزال تكوين هذه المناطق وأصلها غير مؤكدين. ويبدو أن هذه المناطق ترتبط بحواف} المقاطعات الكبيرة ذات السرعة المنخفضة للقص (LLSVPs) في أفريقيا والمحيط الهادئ ^{[ 1 ]} ، وكذلك بمواقع النقاط الساخنة . ^{[ 2 ] [ 3 ]}

تُكتشف مناطق السرعة المنخفضة للغاية (ULVZs) من خلال تأخر وتشتت الموجات الجسمية التي تنعكس وتنحرف على حدود اللب والوشاح أو تنكسر عندها . وتُعطي أنواع الموجات الجسمية المختلفة قيودًا متباينة على أبعاد أو تباينات سرعة هذه المناطق. ورغم اكتشافها في بعض المواقع، إلا أنه لا يزال من الصعب تحديد امتدادها وقياس كثافتها وسرعتها، إذ توجد عادةً مفاضلات بين مختلف المعايير. وبشكل عام، يبدو أن عرض مناطق السرعة المنخفضة للغاية يتراوح بين مئة وألف كيلومتر، وسمكها عشرات الكيلومترات (مع العلم أن المناطق الأقل سمكًا أو الأصغر حجمًا قد لا تُكتشف بدقة علم الزلازل). ويبلغ انخفاض سرعة موجات القص فيها ما بين -10 % و -30 %، بينما يكون انخفاض سرعة موجات الضغط فيها أضعف. ^{[ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]}

يُفترض أن تكون مناطق السرعة المنخفضة للغاية غنية بالحديد ، أو منصهرة جزئيًا ^{[ 6 ]} ، أو مزيجًا من الاثنين، أو ناتجة عن وجود الكربون. وقد طُرحت سيناريوهات مختلفة لتفسير إثراء الحديد: فقد يكون الحديد متسربًا من اللب ^{[ 7 ]} ، أو متراكمًا خلال عمليات الاندساس السابقة [ ^{8 ]، أو} بقايا محيط صهاري قاعدي ^{[ 9 ]} . ويُظهر كل من البيروفسكايت السيليكاتي ^{[ 10 ]} والبيريكليز ^{[ 11 ]} (اللذان يُعتقد أنهما موجودان في الجزء السفلي من الوشاح) انخفاضًا في السرعات مع ازدياد الحديد عند هذه الضغوط ودرجات الحرارة.

التجارب التي أجريت على الحديد والماء في ظل نفس الظروف تُنتج بيروكسيد الحديد FeO ₂ H x الذي سيساهم في منطقة ULVZ. ^{[ 12 ]}

تتميز مناطق السرعة المنخفضة للغاية (ULVZs) بكثافة أعلى من المناطق المحيطة بها للحفاظ على استقرارها على حدود اللب والوشاح. في بيئة الحمل الحراري العامة للوشاح، يتحكم تباين الكثافة، بالإضافة إلى كمية المواد المتاحة، في شكل منطقة السرعة المنخفضة للغاية. ^{[ 13 ]} وقد تم حتى الآن تحديد نطاق واسع من أحجام مناطق السرعة المنخفضة للغاية. ^{[ 14 ]} كما يمكن التحكم في موقع وشكل مناطق السرعة المنخفضة للغاية من خلال وجود أكوام كيميائية حرارية (أو مناطق سرعة منخفضة للغاية ذات حجم كبير ). تتراكم مواد منطقة السرعة المنخفضة للغاية الأكثر كثافة عند حواف هذه الأكوام. ^{[ 1 ]}

يبدو أن منطقة السرعة المنخفضة للغاية في هاواي هي الأكبر من نوعها التي تم رسم خرائطها حتى الآن. ^{[ 4 ]} تقع هذه المنطقة على حدود اللب والوشاح، غرب البقعة الساخنة في هاواي بقليل ، عند الحد الشمالي لمنطقة السرعة المنخفضة الكبيرة في المحيط الهادئ . وقد قُدِّر  قطرها بحوالي 1000 كيلومتر وارتفاعها بحوالي 20  كيلومترًا. وتشير نسبة أبعادها الكبيرة إلى كثافتها العالية. ^{[ 13 ]} ويبلغ انخفاض سرعة موجات القص فيها حوالي 20% مقارنةً بالمواد المحيطة. ويبقى من غير المؤكد ما إذا كانت هناك علاقة بين هذه المنطقة الكبيرة من السرعة المنخفضة للغاية ووجود أقوى تدفق للبقعة الساخنة على السطح؛ فمن المحتمل أن تكون هذه المنطقة بمثابة نقطة ارتكاز لعمود صهاري يمتد عبر الوشاح بأكمله.

تُعدّ منطقة ساموا منطقة أخرى ذات سرعة منخفضة للغاية تقع مباشرةً أسفل بؤرة ساموا الساخنة . ^{[ 5 ] [ 15 ]} تبلغ مساحة هذه المنطقة حوالي 800 × 250  كيلومترًا (أي ما يُقارب مساحة ولاية فلوريدا)، ويبلغ  ارتفاعها 10-15 كيلومترًا. ويبدو أن سرعة موجات القص فيها أبطأ بنسبة 45%، وسرعة موجات الضغط أبطأ بنسبة 15%، بينما كثافتها أعلى بنسبة 10%. إضافةً إلى ذلك، يبدو أن منطقة السرعة المنخفضة للغاية تقع في فجوة ضمن منطقة السرعة المنخفضة الكبيرة في المحيط الهادئ ^{[ 16 ]} (غير مُوضّحة في الرسم التوضيحي هنا)، مما يُؤدّي إلى فرضية أن هذه المواد البطيئة تُدفع نحو المركز بفعل التراكمات الكبيرة المُحيطة بها.