الف – پرداخت وجه بحساب وب سایت ایران ترجمه(شماره حساب)ب- اطلاع جزئیات به ایمیل irantarjomeh@gmail.comشامل: مبلغ پرداختی – شماره فیش / ارجاع و تاریخ پرداخت – مقاله مورد نظر --مقالات آماده سفارش داده شده پس از تایید به ایمیل شما ارسال خواهند شد.
قیمت
قیمت این مقاله: 38000 تومان
(ایران ترجمه - Irantarjomeh)
توضیح
بخش زیادی از این مقاله بصورت رایگان ذیلا قابل مطالعه می باشد.
شماره
۱۹
کد مقاله
GEO19
مترجم
گروه مترجمین ایران ترجمه – irantarjomeh
نام فارسی
تنوره های گوشته و جریان مرتبط در بخش تحتانی عربستان و شرق آفریقا
نام انگلیسی
Mantle plumes and associated flow beneath Arabia and East Africa
تعداد صفحه به فارسی
۳۲
تعداد صفحه به انگلیسی
۷
کلمات کلیدی به فارسی
پرتونگاری مقطعه ای زمین لرزه ای, واران سازی ترکیبی / توام, تنوره گوشته / زبانه گوشته, جریان تنوره, عربستان, شرق آفریقا
کلمات کلیدی به انگلیسی
seismic tomography, joint inversion, mantle plume, mantle flow, Arabia, East Africa
مرجع به فارسی
مقالات علوم نجومی و زمین
دپارتمان علوم نجومی و زمین شناسی، دانشگاه نورس وسترن، ایالات متحده
الزویر
مرجع به انگلیسی
Earth and Planetary Science Letters; Department of Earth and Planetary Sciences, Northwestern University, Campus Drive, Evanston, IL, USA; Elsevier
کشور
ایالات متحده
تنوره های گوشته و جریان مرتبط در بخش تحتانی عربستان و شرق آفریقا
چکیده
در این مقاله ما نسبت به بررسی تنوره های گوشته (زبانه های گوشته) و جریان های مرتبط با آن زیر قسمت سخت کره زمین از طریق تصویر برداری ساختار سه بعدی سرعت – S زیر منطقه عربستان و شرق آفریقا اقدام می نماییم. این تصویر نشان دهنده ناهنجاری های کم – سرعت افقی و عمودی می باشد که به سمت پایین تا حداقل میانه عمق های گوشته جهت یافته است. مدل سه بعدی سرعت – S بر مبنای ویژگیهای ذیل حاصل می شود: فرآیند طریق واران سازی توام زمان های ورود S – و SKS، برازندگی های شکل موج ریلی و S منطقه ای، سرعت های گروه موج – ریلی مود اصلی و قیدهای موهو مستقل از توابع گیرنده، پروفایل های بازتاب / انکسار، و برآوردهای گرانی. در بخش های مشخص مدل سرعت – S، ما در می یابیم که تنوره ناحیه آفار بصورت متمایز جدا از تنوره کنیا می باشد، که خود معرف آن است که تنوره آفار در بخش گوشته تحتانی در زیر ناحیه جنوب غرب عربستان واقع است. ما همچنین ناهنجاری کم سرعت شبه عمودی دیگری را نیز زیر اردن و شمال عربستان مشخص نمودیم که به سمت گوشته پایینی امتداد یافته و ممکن است در ارتباط با ویژگی های آتش فشانی در اردن، شمال عربستان و احتمالا جنوب ترکیه باشد. با مقایسه موقعیت های تنوره های گوشته از واران شدگی توام با محورهای سریع جداشدگی موج – برشی، ما می توانیم به آسانی جریان گوشته افقی را از ناحیه آفار مشخص و تایید نماییم. کانال های کم سرعت در مدل ما، علیرغم عدم پشتیبانی از جریان شمال غرب در کل ناحیه تحتانی دریای سرخ، موکد جریان بسمت جنوب غرب در زیر کشور اتیوپی و بسمت شرق زیر خلج عدن می باشد، پشتیبانی نمی نماید. در مقابل، جریان گوشته از آفار به نظر بصورت کانالی در بخش تحتانی عربستان جریان دارد.
کلمات کلیدی: پرتونگاری مقطعه ای زمین لرزه ای، واران سازی ترکیبی / توام، تنوره گوشته / زبانه گوشته، جریان تنوره، عربستان، شرق آفریقا
تنوره های گوشته بخش تحتانی عربستان و شرق آفریقا
۱- مقدمه
بازالت های سیلابی حجمی منطقه اتیوپی، ویژگی های آتش فشانی گسترده دوران سنوزوئیک در ناحیه غرب عربستان و بالا آمدگی های ناهنجاری مشخص شده در تصاویر مکان نگاری به میزان زیادی در ارتباط با تنوره ها یا زبانه های گوشته می باشند (Camp و Roobol، ۱۹۹۲؛ Daradich و همکاران، ۲۰۰۳؛ Ebinger و Sleep، ۱۹۹۸؛ Schilling، ۱۹۷۳؛ White و McKenzie,، ۱۹۸۹).
با وجود آنکه این ناحیه (شکل ۱) به خوبی مورد بررسی قرار گرفته است، هیچگونه اجماعی در خصوص تنوره ها و جریان های تنوره ای مرتبط در زیر شرق آفریقا و عربستان وجود ندارد. Ebinger و Sleep (1998) پیشنهاد نمودند که یک تنوره واحد بزرگ ممکن است سبب ایجاد نقاط داغ متعددی در امتداد جریان کانالی در جهت سخت کره نازک شده باشد. این فرضیه بوسیله تعدادی از متخصصین ژئوفیزیک مورد پشتیبانی قرار گرفته است. بطور مثال، Ritsema و همکاران (۱۹۹۹) ویژگی های آتش فشانی گسترده در اطراف ناحیه آفار را به جریان گوشته ناحیه سوپر تنوره آفریقا نسبت می دهند، که نشات گرفته از کرانه هسته ای – گوشته (CMB) زیر ناحیه جنوب آفریقا در مدل کلی سرعت – S آنها می باشد. زمان سیر منطقه ای نتایج پرتو نگاری Benoit و همکاران (۲۰۰۶، الف، ب) موکد یک تنوره واحد زیر اتیوپی می باشد. آزمایشات عددی بوسیله Daradich و همکاران (۲۰۰۳) موکد آن است که برخاست ریف – فلانک در امتداد دریای سرخ بواسطه سوپر تنوره آفریقا می باشد. از طرف دیگر، مدل های واران سازی گوشته عددی Lin و همکاران (۲۰۰۵) نشان دهنده آن هستند که مدل های تنوره – مضاعف قابلیت ایجاد مجدد توزیع فعالیت ماگمایی شرق – آفریقا در فضا و زمان را خواهد داشت. توموگرافی یا پرتونگاری مقطعه ای فرکانس – محدود (Montelli و همکاران، ۲۰۰۴) نشان دهنده آن است که تنوره آفار دارای یک دنباله استوانه ای و عمودی در امتداد گوشته پایینی می باشد، که آن را از سوپر تنوره آفریقا جدا می سازد. با این وجود، این نظریه را نیز انکار نشد که تنوره آفار در گوشته عمیق پایینی با سوپر تنوره آفریقا ترکیب شده باشد (Montelli و همکاران، ۲۰۰۶). جدا سازی موج – برشی و نتایج پرتونگاری مقعطع ای Hansen و همکاران (۲۰۰۶) و Park و همکاران (۲۰۰۷، ۲۰۰۸) موکد جریان گوشته افقی کانالیزه شده از ناحیه داغ آفار می باشد.
به طور خلاصه، شواهد کنونی با توجه به سوالات ذیل متقاعد کننده نمی باشند. تعداد تنوره های گوشته موجود در نواحی مختلف زیر ناحیه شرق آفریقا و عربستان تا چه اندازه است؟ در صورتی که مواد داغ به صورت فورانی از این تنوره ها انتشار یابند آیا آنها در امتداد سخت کره نازک بعنوان یک کانال طبیعی جریان می یابند؟ آیا تنوره آفار قابلیت حصول چنین کانالی به منظور بروز ویژگی های آتش فشانی نظیر موارد مرتبط با کشورهای اردن و ترکیه را خواهد داشت؟ به منظور پاسخ دادن به این سوالات ما بصورت مشترک زمان های رسیدن S- و SKS دور لرزه ای، برازندگی های شکل موج ریلی و منطقه ای S-، سرعت های گروه موج – ویلی مود اساسی و همچنین قیدهای مستقل موهو را بصورت وارانه مورد بررسی قرار دادیم تا آنکه راه حل جامعی را برای ساختار سرعت – S سه بعدی زیر شرق آفریقا و عربستان مشخص سازیم. ما قدرت غیر قابل انتظار این مجموعه های اطلاعاتی ترکیبی از طریق یکسری از آزمایشات را نشان خواهیم داد. نتایج توموگرافی ما در زمینه حل برخی از توضیحات متناقض از پیش تعریف شده در ارتباط با ویژگی های آتش فشانی منطقه ای، برخاست و ریفتینگ راهگشا خواهد بود.
تنوره های گوشته بخش تحتانی عربستان و شرق آفریقا
۲- روش ها و داده ها
جزیئات روش ها و داده های مرتبط بوسیله Chang و همکاران (۲۰۱۰) ارائه شده است، اما ما بطور خلاصه آنها را در اینجا مطرح می نماییم. پارامترهای مدل سرعت S بصورت گره هایی در پوسته کروی در هر ۳۲ عمق مختلف به سمت ۱۹۳۰ کیلومتری به پایین مشخص شده اند. سی و سومین پوسته کروی شامل پارامترهای مدل عمق موهو می باشد. این پوسته ها در جهت ۷۰ درجه در کلیه مسیرها از مرکز ناحیه ما (۳۵°N/22.5°E) گسترش می یابند. هر پوسته کروی شامل ۱۶۵۴۱ گره می باشد که تقریبا بصورت ۱۰۰ کیلومتری مجزا از سطح زمین قرار گرفته اند.
تنوره های گوشته بخش تحتانی عربستان و شرق آفریقا
۳- آزمایشات تجزیه
ما نسبت به انجام چندین آزمایش تجزیه جهت بررسی توان تجزیه واران سازی توام برای ناحیه مطالعاتی اقدام نمودیم. در ابتدا ما این مدل ها را با استفاده از ناهنجاری های استوانه ای عمودی ± ۲۰۰ m/s انجام دادیم، اما با شعاع مختلف ۳ و ۱ درجه همانگونه که در پانل های بالایی شکل S2 نشان داده شده است. نویز تصادفی گوسی جهت سنتز داده ها برای واران سازی با توجه به انحراف معیار در تناسب با عدم قطعیت ارزیابی شده داده ها ما اضافه شد. ناهنجاری های استوانه ای با شعاع ۳ درجه به خوبی ویژگی های زیر سطح عربستان و اتیوپی در جهت پایین به سمت گوشته پایینی با قابلیت بازیافت دامنه خوبی را نشان می دهد (شکل S2a). کرانه غربی ناحیه مطالعاتی و دریای عرب دارای وضوح کمتری برای کل بخش گوشته بوده اما این نواحی در مطالعه جاری مورد نظر نمی باشند. ناهنجاری های کوچک با شعاع ۱ درجه به خوبی قابلیت بازیافت با دامنه ضعیف تر را خواهد داشت (شکل S2b). اما این مورد مدنظر خواهد بود که ناهنجاری های با شعاع به کوچکی ۱ درجه را می توان بصورت پایدار تا عمق ۱۴۰۰ کیلومتری زیر عربستان و اتیوپی مشخص نمود.
جهت آزمایش قابلیت مشخص سازی گوناگونی های عمودی در سرعت S، ما از آزمایشات وضوح شطرنجی همانگونه که در شکل S3 نشان داده شده است استفاده نمودیم. زیر خط A-a در امتداد اتیوپی و جنوب عربستان، ناهنجاری هایی برای گوشته فوقانی مشخص شد، اما میزان مشخص شدگی آن در گوشته پایینی محدود بود. برای خطوط متقاطع B-b و C-c عربستان، این میزان تفکیک برای گوشته پایینی مناسب بوده و همچنین برای گوشته فوقانی نیز بهتر است. این مشخص کننده ویژگی های نسبتا کوچک یا باریک زیر عربستان از واران سازی توام در این گوشته است.
تنوره های گوشته بخش تحتانی عربستان و شرق آفریقا
۴- نتایج
توزیع عمق موهو و بخش های عمق نتایج واران سازی توام در شکل ۲ نشان داده شده اند. در عمق ۷۵ الی ۱۰۰ کیلومتر، یک ناهنجاری سرعت بسیار پایین زیر ناحیه آفار یافت شده است که به احتمال زیاد در ارتباط با ویژگی های آتش فشانی دوران سنوزوئیک در اطراف آفار است. این ویژگی آنقدر قابل توجه می باشد که Hofmann و همکاران (۱۹۹۷) آن را به تغییرات آب و هوایی جهانی مرتبط می دانند. یک ناهنجاری سرعت پایین بسط داده شده نیز در زیر سپر عربی در بخش غربی عربستان تشخیص داده شده است. این ناهنجاری بوسیله Daradich و همکاران (۲۰۰۳) بعنوان یک ویژگی بالا روندگی حرارتی و بعنوان علت توپوگرافیکی دینامیکی برای ناحیه دارای ارتفاع بالای آفار و سپر عربستان تفسیر شده است. علاوه بر این ما یک ناهنجاری سرعت پایین بسط داده شده مناسب را در ۷۵ الی ۱۵۰ کیلومتری زیر پوسته نازک خلیج عدن یافته ایم. به نظر می رسد که ناهنجاری کم سرعت مشابه زیر دریای سرخ مرکزی وجود ندارد.
تنوره های گوشته بخش تحتانی عربستان و شرق آفریقا
۵- مباحث
۵-۱٫ تعداد تنوره های موجود با مبادی مختلف زیر ناحیه شرق آفریقا و عربستان
جوامع ژئوشیمیایی و ژئوفیزیکی به نظر توافق چندانی در ارتباط تعداد تنوره ها زیر بخش شرقی آفریقا ندارند. برخی از تحقیقات ژئوشیمیایی مشخص ساخته اند که دو تنوره متمایز زیر نواحی آفار و کنیا وجود دارند (George و همکاران، ۱۹۹۸؛ Nelson و همکاران، ۲۰۰۷، ۲۰۰۸؛ Pik و همکاران، ۲۰۰۶؛ Rogers و همکاران، ۲۰۰۰)، در حالی که یک تنوره بزرگ بر مبنای فرض جامع ژئوفیزیک دیده می شود (Daradich و همکاران، ۲۰۰۳؛ Ebinger و Sleep، ۱۹۹۸؛ Ritsema و همکاران، ۱۹۹۹).
با توجه به ویژگی های بی سابقه حاصل آمده از توموگرافی لرزه ای، ما ویژگی های جدید بیشتری را در این مبحث ارائه می نماییم. از طریق واران سازی توام، ما دو ناهنجاری کم سرعت شبه عمودی را زیر ناحیه شرق آفریقا مشخص ساختیم که دارای مبادی مختلفی به سمت پایین گوشته تحتانی می باشند. یکی از تشریحات مرتبط با این ناهنجاری ها بدین صورت می باشد که این دو مولفه معرف تنوره گوشته هستند. یکی از این دو تنوره زیر کنیا قرار گرفته است، ناحیه جنوبی منطقه تحت بررسی ما. با کاهش قدرت تفیکیک در این لبه ناحیه مطالعاتی، ما دیگر توان ارزیابی قطر یا مرکز یک تنوره محتمل در کنیا را نخواهیم داشت. دو مورد دیگر این تنوره ها زیر ناحیه آفار قرار گرفته اند. این شیب به سمت شمال شرق تنوره با توجه به عمق افزایشی موکد آن می باشد که تنوره گوشته آفار از سوپر تنوره آفریقا سرچشمه نمی گیرد، موردی که در مسیر متضاد قرار دارد (Ritsema و همکاران، ۱۹۹۹). در مقابل، سوپر تنوره آفریقا ممکن است خود سبب ایجاد تنوره کنیا شده باشد.
۵-۲٫ مقایسه نتایج ما با جداشدگی موج – برشی در شرق آفریقا و عربستان
در شکل ۴، ما موقعیت های مشاهده شده سه تنوره گوشته زیر شرق آفریقا و عربستان با جهت های دارای محورهای سریع جداشدگی موج برشی در این ناحیه را مقایسه می نماییم (Gashawbeza و همکاران، ۲۰۰۴؛ Hansen و همکاران، ۲۰۰۶؛ Walker و همکاران، ۲۰۰۴). بواسطه وضوح اندک لبه جنوبی ناحیه مطالعاتی ما، موقعیت تنوره کنیا در شکل ۴ بر مبنای مطالعات Lin و همکاران (۲۰۰۵) و Weeraratne و همکاران (۲۰۰۳) می باشد. جداشدگی موج برشی در اطراف آفار (Gashawbeza و همکاران، ۲۰۰۴؛ Hansen و همکاران، ۲۰۰۶) نشان دهنده زمان های جداشدگی بزرگی با مسیرهای NS و SW-NE محورهای سریع زیر عربستان و اتیوپی به ترتیب می باشد. موقعیت تنوره آفار، بر مبنای نتایج توموگرافی ما، سازگار با نقطه ای است که در آن این محورهای سریع قابلیت تغییر جهت سریعی را خواهند داشت. بنابراین، این مشاهده می تواند موکد آن باشد که دلیل شایع برای محورهای سریع را می توان جریان تنوره افقی خواند که از آفار جدا شده است.
۵-۳٫ آیا مواد داغ از جریان آفار در ناحیه سخت کره نازک زیر دریای سرخ و خلیج عدن بعنوان یک کانال طبیعی جاری هستند؟
بر مبنای ویژگی های آتش فشانی دوران سنوزوئیک در دریای سرخ، تحقیقات قبلی این بحث را مطرح نموده اند که دریای سرخ بوسیله گوشته داغ پر شده است (Coleman و McGuire، ۱۹۸۸؛ Dixon و همکاران، ۱۹۸۹). Ebinger و Sleep (1998) این موضوع را ارائه نمودند که ریفت ها ممکن است سبب ایجاد کانال های طبیعی برای مواد داغ از تنوره های گوشته و سیر آنها بصورت افقی زیر سخت کره نازک شوند. دریای سرخ بعنوان چنین کانالی برای مواد داغ از تنوره آفار مشخص گردیده است که سبب ایجاد ویژگی های آتش فشانی سنوزوئیک در غرب عربستان گردیده است (Hansen و همکاران، ۲۰۰۶؛ Park و همکاران، ۲۰۰۷، ۲۰۰۸؛ Ritsema و همکاران، ۱۹۹۹). با این وجود، این فرضیه دارای سازگاری با الگوی لرزه ای و باسالت های اقیانوسی در دریای سرخ نمی باشد. ویژگی های لرزه ای زیر مرکز دریای سرخ وجود ندارند، با این حال قابلیت های لرزه ای بالایی در ناحیه جنوب دریای سرخ مشاهده شده است (Reilinger و همکاران، ۲۰۰۶). قشر اقیانوسی بیشتر در بخش جنوبی دریای سرخ وجود داشته و این قشر در مرکز دریای سرخ کمتر می باشد (Camp و Roobol، ۱۹۹۲). بعلاوه، باسالت های اقیانوسی در جنوب دریای سرخ از ویژگی های تنوره ای برخوردار می باشند، در حالی که باسالت های اقیانوسی در مرکز دریای سرخ از ویژگی های MORB برخوردار هستند (Barrat و همکاران، ۱۹۹۰؛ Volker و همکاران، ۱۹۹۷).
تنوره های گوشته بخش تحتانی عربستان و شرق آفریقا
۶- نتیجه گیری
ما یک ساختار سرعت – S سه بعدی در اطراف عربستان و شرق آفریقا به سمت پایین تا عمق ۱۴۰۰ کیلومتری از طریق ویژگی های دور لرزه ای واران سازی توام S- و زمان های رسید – SKS، برازندگی های شکل موج ناحیه ای، سرعت های گروه موج – ریلی و قیدهای مستقل موهو از توابع گیرنده، پروفایل های انکسار / بازتاب، و بررسی های گرانی را مورد بررسی و ارزیابی قرار دادیم. این روش فراهم آوردن وضوح کاملا بیشتری در مقایسه با مطالعات قبلی بر مبنای مجموعه های فرعی داده های مرتبط می باشد (Chang و همکاران، ۲۰۱۰).
دو ناهنجاری کم سرعت متمایز، که احتمالا بصورت تنوره های گوشته هستند، زیر ناحیه آفار و شمال کنیا یافت شده اند، که به سمت پایین تا حداقل عمق ۱۴۰۰ کیلومتر امتداد یافته اند. با این وجود، ما نمی توانیم به وضوح ویژگی های گسترش یافته جنوبی تنوره کنیا را مشخص سازیم. ناهنجاری کم سرعت گسترده در بالاترین بخش گوشته همراه با نتایج جداشدگی موج – برشی موکد جریان گوشته افقی است که بصورت شعاعی از ناحیه آفار جدا می شود. این جریان شعاعی به نظر در داخل کانال، بصورت بالقوه با توجه به ویژگی های سخت کره نازک، دارای نوعی سازماندهی است. یکی از این نوع از کانال ها در خلیج عدن مدنظر است که موکد ایده جریان گوشته کانال بندی شده به سمت شرق از ناحیه آفار می باشد. کانال دیگر به سمت شمال زیر ناحیه جنوبی دریای سرخ امتداد می یابد، اما به جای گسترش به سمت مرکز دریای سرخ، به سمت شمال زیر عربستان امتداد می یابد.
یک ناهنجاری کم سرعت شبه عمودی زیر اردن و شمال عربستان یافت شده است که احتمالا معرف یک تنوره مجزا می باشد که احتمالا مسئول Harrat Shamah در اردن و Harrat Uwayrid در شمال عربستان است. این ناهنجاری کم سرعت بطور معنی داری به سمت بخش پایینی گوشته گسترش می یابد، که خود موکد شواهد ژئوشیمیایی (Ilani و همکاران، ۲۰۰۱) می باشد که بر مبنای آن ویژگی های آتش فشانی دوره نئوژن در اردن نیز دارای یک مبداء گوشته عمیق است. این تنوره گوشته را می توان همراه با تنوره آفار در تعامل با نواحی آتش فشانی و بخش برخاست قشر پوسته در بخش غرب عربستان دانست.
لطفا به جای کپی مقالات با خرید آنها به قیمتی بسیار متناسب مشخص شده ما را در ارانه هر چه بیشتر مقالات و مضامین ترجمه شده علمی و بهبود محتویات سایت ایران ترجمه یاری دهید.
