Image of Mantle Plume Processes in the Satellite Magnetic Field Over Africa Territory

Capa

Citar

Texto integral

Acesso aberto Acesso aberto
Acesso é fechado Acesso está concedido
Acesso é fechado Somente assinantes

Resumo

The spatial distribution of the lithospheric magnetic anomalies field carries information about its sources – deep tectonic structures – and reflects the processes occurring at mantle depths. Based on the geomagnetic data measured by the CHAMP satellite at an observation altitude of ~290 km, the lithospheric magnetic field parameters over the territory of the African continent were calculated. A lot of maps of the lithospheric magnetic anomalies field total intensity Ta based on various scales and degrees have been constructed. The distribution of Ta over the territories of South and East Africa is given. An analysis of lithospheric magnetic anomalies maps over the territories of African superplume influence showed good agreement with the existing hypothesis about the mantle superplume flow intrusion from the lower mantle to the upper mantle in the northeast direction and its further spread under the East African rift zone. The obtained parameters of the anomalous lithospheric magnetic field contain information about the magnetization of the lithosphere deep layers, reflecting the magnetic properties of large regional tectonic structures and the topography of the Curie surface, which is associated with the geothermal regime and tectonic setting at different levels of the lithosphere. The work shows the perspective of the geomagnetic field satellite observations using in the study of the active zones tectonics and mapping of deep lithosphere heterogeneities in hard-to-reach areas.

Sobre autores

L. Abramova

Geoelectromagnetic Research Centre, Shmidt Institute of Physics of the Earth, Russian Academy of Sciences

Autor responsável pela correspondência
Email: labramova@igemi.troitsk.ru
Russia, Moscow, Troitsk

I. Varentsov

Geoelectromagnetic Research Centre, Shmidt Institute of Physics of the Earth, Russian Academy of Sciences

Email: labramova@igemi.troitsk.ru
Russia, Moscow, Troitsk

D. Abramova

Institute of Terrestrial Magnetism, Ionosphere, and Radio Wave Propagation, Russian Academy of Sciences

Email: labramova@igemi.troitsk.ru
Russia, Moscow, Troitsk

Bibliografia

  1. Абрамова Д.Ю., Абрамова Л.М. Литосферные магнитные аномалии на территории Сибири (по измерениям спутника СНАМР) // Геология и геофизика. 2014. Т. 55. С. 1081–1092.
  2. Абрамова Д.Ю., Абрамова Л.М., Варенцов Ив.М., Филиппов С.В. Исследование литосферных магнитных аномалий Гренландско-Исландско-Фарерского вулканического комплекса по данным измерений на спутнике CHAMP // Геофизические исследования. 2019. Т. 20. № 2. С. 5–18. https:// doi.org/10.21455/gr2019.2-1
  3. Абрамова Д.Ю., Филиппов С.В, Абрамова Л.М. О возможностях использования спутниковых геомагнитных наблюдений в исследовании геолого-тектонического строения литосферы // Исслед. Земли из космоса. 2020а. № 2. С. 69–81. https://doi.org/10.31857/S0205961420010029
  4. Абрамова Д.Ю., Абрамова Л.М., Варенцов Ив.М., Лозовский И.Н. Отражение тектоники Восточной Европы в литосферных магнитных аномалиях спутниковой миссии CHAMP // Вопросы теории и практики геологической интерпретации гравитационных, магнитных и электрических полей: Материалы 47-й сессии Межд. сем. им. Д.Г. Успенского – В.Н. Страхова. Воронеж: Научная книга. 2020б. С. 3–7.
  5. Абрамова Л.М., Абрамова Д.Ю. Отражение процессов мантийного плюмового магматизма в литосферных магнитных аномалиях, полученных по данным спутника CHAMP // Исслед. Земли из космоса. 2021. № 4. С. 3–14. https://doi.org/10.31857/S0205961421040023
  6. Борисенко А.C., Сотников В.И., Изоx А.Э., Поляков Г.В., Оболенский А.А. Пермотриасовое оруденение Азии и его связь с проявлением плюмового магматизма // Геология и геофизика. 2006. Т. 47. № 1. С. 166–182.
  7. Добpецов Н.Л. Геологические следствия термохимической модели плюмов // Геология и геофизика. 2008. Т. 49. № 7. С. 587–604.
  8. Ярмолюк В.В., Коваленко В.И., Кузьмин М.И. Северо-Азиатский суперплюм в фанерозое: магматизм и глубинная геодинамика // Геотектоника. 2000. № 6. С. 3–29.
  9. Bagley B., Nyblade A. Seismic anisotropy in eastern Africa, mantle flow, and the African superplume // Geophys. Res. Let. 2013. V. 40. P. 1500–1505. https://doi.org/10.1002/grl.50315
  10. Davies G., Pribac F., Mesozoic seafloor subsidence and the Darwin rise: past and present // American Geophys. Union Monograph. 1993. V. 77. P. 39–52.
  11. Forte A., Qu’er’e S., Moucha R., Simmons N., Grand S., Mitrovica J., Rowley D. Joint seismic-geodynamic-mineral physical modeling of African geodynamics: a reconciliation of deep-mantle convection with surface geophysical constraints // Earth Planet. Sci. Lett. 2010. V. 295. P. 329–341.
  12. Fouch M.J., James D.E., Van Decar J., van der Lee S., the Kaapvaal Seismic Group. Mantle seismic structure beneath the Kaapvaal and Zimbabwe cratons // S. Afr. J. Geol. 2004. V. 107. P. 33–44. https://doi.org/10.2113/107.1-2.33
  13. Hansen S., Nyblade A., Benoit M. Mantle structure beneath Africa and Arabia from adaptively parameterized P-wave tomography: Implications for the origin of Cenozoic Afro-Arabian tectonism // Earth Planet. Sci. Lett. 2012. V. 319–320. P. 23–34. https://doi.org/10.1016/j.epsl.2011.12.023
  14. Hansen S., Nyblade A. The deep seismic structure of the Ethiopia/Afar hotspot and the African superplume // Geophys. J. Int. 2013. https://doi.org/10.1093/gji/ggt116
  15. Loper D.E. Mantle plumes // Tectonophysics. 1991. V. 187. P. 373–384.
  16. Maruyama Sh. Plume tectonics // Geol. Soc. Japan. 1994. V. 100. P. 24–34.
  17. Maus S., Barckhausen U., Berkenbosch H., Bournas N., Brozena J., Childers V., Dostaler F., Fairhead J.D., Finn C., von Frese R.R.B., Gaina C., Golynsky S., Kucks R., Luhr H., Milligan P., Mogren S., Muller R.D., Olesen O., Pilkington M., Saltus R., Schreckenberger B., The’bault E., Caratori Tontini F. EMAG2: A 2–arc min resolution Earth Magnetic Anomaly Grid compiled from satellite, airborne, and marine magnetic measurements // Geochem. Geophys. Geosyst. 2009. V. 10 (8). Q08005. https://doi.org/10.1029/2009GC002471
  18. Montelli R., Nolet G., Dahlen F.A., Masters G. A catalogue of deep mantle plumes: New results from finite-frequency tomography // Geochem. Geophys. Geosyst. 2006. V. 7. Q11007. https://doi.org/10.1029/2006GC001248
  19. Morgan, W. Convection plumes in the lower mantle // Nature. 1971. V. 230. P. 42–43.
  20. Pirajno F. Ore deposits and mantle plumes. Kluwer Academic Publishers. 2004. 556 p.
  21. Reigber C., Lühr H., Schwintzer P. CHAMP Mission Status // Advances in Space Research 2002. V.30. P. 129–134. https:// doi.org/10.1016/S0273-1177(02)00276-4.
  22. Ritsema J., van Heijst H., Woodhouse J. Complex shear wave velocity structure beneath Africa and Iceland // Science. 1999. V. 286. P. 1925–1928.
  23. Ritsema J., Allen R. The elusive mantle plume // Earth Planet. Sci. Lett. 2003. V. 207. P. 1–12.
  24. Simmons N., Forte A., Grand S. Thermochemical structure and dynamics of the African superplume // Geophys. Res. Lett. 2007. V. 34(2). L02301. https://doi.org/10.1029/2006GL028009
  25. Wessel P., Smith W.H.F. The generic mapping tools // Technical reference and cookbook version 4.2. 2007. http://gmt.soest.hawaii.edu.
  26. Wilson J. A possible origin of the Hawaiian Islands // Canadian J. Physics. 1963. V. 41. P. 863–870.
  27. Zhao Dapeng. Multiscale seismic tomography and mantle dynamics // Gondwana Research. 2009. V. 15. P. 297–323.

Arquivos suplementares

Arquivos suplementares
Ação
1. JATS XML
2.

Baixar (345KB)
3.

Baixar (819KB)
4.

Baixar (4MB)
5.

Baixar (2MB)
6.

Baixar (1MB)
7.

Baixar (2MB)
8.

Baixar (1MB)

Declaração de direitos autorais © Л.М. Абрамова, И.М. Варенцов, Д.Ю. Абрамова, 2023

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».