Kontinent Größe Scan zeigt US-Unterbauch

Ein Kontinent Größe Scan von Nordamerika gibt Forschern den schärfsten Blick noch auf geheimnisvolle geologischen Strukturen unterhalb der Vereinigten Staaten.

Die beeindruckende Aussicht kommt aus einem ehrgeizigen Experiment namens EarthScope, die das Land aus Kalifornien, Maine mit Hunderten von tragbaren Seismometer gescannt hat. (Die nächste Station ist Alaska.) Im Jahr 2004 hat der Kraftakt bereits neue Details über die Geologie der westlichen und zentralen Vereinigten Staaten z. B. die Form des Yellowstone Magma Plume ergeben. Nun, die erste klare Bilder des gesamten Kontinents beginnen zu entstehen, laut einer Studie veröffentlicht in der Zeitschrift Geophysical Research Letters Okt. 15.

"Das war der Traum, mit zu beginnen," sagte Brandon Schmandt, Erstautor der Studie und ein Seismologe an der University of New Mexico in Albuquerque.

Der EarthScope Prozess ähnelt einen CT-Scan der Erde, mit einer Feld-Crew häufig sensible Erdbeben Detektoren in der Oberfläche und Forscher bauen ein Bild von den Felsen unten einrasten. [Bildergalerie: dieses Jahrtausends zerstörerische Erdbeben]

In der neuen Studie gebaut Schmandt und sein Co-Autor, Fan-Chi Lin von der University of Utah, eine detaillierte, 3D Karte von dem oberen Erdmantel, der die felsige Schicht zwischen Kruste und Kern ist. Die Ergebnisse könnten Forscher einige langjährige geologische Rätsel zu lösen helfen. Der Mantel ist nicht nur eine Zeitkapsel, die Bewahrung der Geschichte der tektonische Platten, Absturz, aber auch eine Kraft, die welche Einflüsse, die passiert an der Oberfläche.

Tiefen Entdeckungen

Hinweise zu geologischen Mysterien liegen versteckt in den Mantel, die Studie berichtet. Ein Rätsel ist, warum gibt es eine Handvoll von 48 Millionen Jahre alten Vulkanen in Virginia, wenn keine anderen vulkanischen Erscheinungen an der Ostküste seit etwa 200 Millionen Jahren gebildet haben.

Der Ostküste sagte eine passive Marge mit keine kollidierenden Kontinentalplatten seit 200 Millionen Jahren, so dass die Virginia-Vulkane Besonderheiten sind, Schmandt. Aber es stellt sich heraus, dass der Mantel unterhalb der Ostküste ist nicht so kalt und dicht wie man erwarten könnte, nachdem so viele Jahrtausende von Rempeleien zu befreien.

Die Forscher fanden abwechselnd Zonen innerhalb des Mantels wo Erdbebenwellen, von schnellen und langsamen Geschwindigkeiten und zurück Gänge... Dies unterscheidet sich von den gleichmäßiger Mantel unter den alten und tektonisch stabile zentralen Vereinigten Staaten. (Erdbebenwellen beschleunigen und verlangsamen, wenn sie Felsen mit unterschiedlicher Temperatur, Dichte und Zusammensetzung getroffen.)

Das neue Modell ergab, dass zwei Websites wo seismische Wellen plötzlich verlangsamen mit geologischen Besonderheiten auf der Erdoberfläche zusammenpassen. In den zentralen Appalachen, direkt unterhalb der Virginia Vulkane zentriert ist. Die zweite befindet sich in den nördlichen Appalachen, Linien mit einem Feature namens die große Meteor Hotspot Strecke in Kanada, Schmandt, sagte. Die Strecke ist eine Kette von progressiv jüngeren Vulkanen, die in Kanada beginnt und erstreckt sich in den Atlantischen Ozean.

Weitere Arbeit an der Anomalien erklären könnte warum Virginias seltene Vulkane erschien. Zum Beispiel sagte Schmandt, dass er beeindruckt war, dass 50 Millionen Jahre später, der Mantel unter den Vulkanen noch geändert wird, durch was auch immer die Eruptionen ausgelöst. "Es ist ein wenig überraschend, diese starken Veränderungen an einem Ort zu sehen, die eine passive Marge für eine lange Zeit gewesen ist," sagte Schmandt Leben Wissenschaft.

Im Süden steht ein rätselhafter Biss in den Appalachen genannt Mississippi küstennah stark in das neue Modell. Ecke-förmigen und Umgebung die küstennah schürt nordwestlich von Mississippi Fluss-Dreieck. Geologen haben lange argumentiert, über was die küstennah geschaffen, die unter Meilen des Mississippi Flusses Schlamm verborgen ist.

Die neuen Daten legt nahe, ein Stück von Nordamerika wurde vor langer Zeit herausgerissen, dann später ersetzt durch eine andere driften Chunk, vielleicht ein Stück von einer Insel Kette ähnlich wie Japan. "Es sieht wirklich wie eine andere Art von Lithosphäre drin", sagte Schmandt. Fragmente von Inseln und anderen Kontinenten, die auf Nordamerika zerschlagen können als heißer Mantel Regionen jenseits der Umriss des ursprünglichen Kontinents erscheinen. [In Bildern: wie Nord-Amerika als ein Kontinent wuchs]

Alte Geschichte

Einige der klarsten Formen in der neuen Mantel-Karte sind uralte Relikte. Frühere Studien haben gezeigt, dass Nordamerika über einen Friedhof für ausrangierte Stücke von alten Meeresboden sitzt. Die Teile der ozeanischen Kruste (oder Platten) waren verbraucht bei einer Subduktion zone vor der Küste der Westküste. Eine Subduktionszone ist, wo eine Platte unter eine andere sinkt. "Es ist faszinierend zu sehen, Platten, die Kruste von 10 bis 100 Millionen Jahren", sagte Schmandt. "Es sagt uns, was die [tektonischen] treibende Kräfte waren wie in der Vergangenheit."

Aber unter Nordamerika, die Platten der Erdkruste sind nicht in der Art, wie Wissenschaftler dachten, sie würden sinken. Schmandt und Lin entdeckt Fragmente der alten ozeanischen Kruste auf ca. 310 Meilen (500 km) Tiefe unter den Mittel- und osteuropäischen Vereinigten Staaten, während jüngere Teile der ozeanischen Kruste fast doppelt so viel, dass Tiefe unter den westlichen Vereinigten Staaten fallen gelassen haben. Die Forscher vermuten, dass ein großes Stück der ozeanischen Kruste, die Kruste vor mehr als 40 Millionen Jahren in mehrere große Bruchstücke, brach von denen mindestens zwei scheiterte.

"Herauszufinden, wie die dort hingekommen und ob sie wichtige Ereignisse an der Oberfläche entsprechen werden eine gute Herausforderung", sagte Schmandt.

Anmerkung der Redaktion: Diese Geschichte wurde Dez. 4 aktualisiert, um die Zugehörigkeit von Brandon Schmandt zu korrigieren.

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