Geofysiska bevis:
* seismisk tomografi: Denna teknik använder seismiska vågor från jordbävningar för att kartlägga strukturen på jordens inre. Den har avslöjat stora zoner med låg hastighet (LVZ) i manteln, som tolkas som regioner av varmare, mindre tätt material. Dessa LVZ:er sträcker sig ofta från kärnmantelgränsen till ytan och överensstämmer med den förutsagda vägen för en mantelplomme.
* tyngdkraftsanomalier: Mantelplommor förväntas ha en lägre densitet än den omgivande manteln, vilket skapar en negativ tyngdkraftsanomali. Detta har observerats över vissa hotspots och överensstämmer med närvaron av en stigande plommon.
* geoidhöjder: Geoiden är en yta av lika gravitationspotential, och den påverkas av densitetsvariationer i jordens inre. Förhöjda geoidhöjder kan förknippas med mantelplommor, vilket indikerar en stor massaanomali.
geologiska bevis:
* hotspots: Dessa är vulkaniska regioner som är belägna långt från plattgränser och tros drivas av mantelplommor. Hotspots kännetecknas av:
* omfattande översvämningsbasalter: Stora utslag av basaltlava, som de som finns i Deccan -fällorna i Indien eller Columbia River -basalterna i USA.
* vulkaniska kedjor: En kedja av vulkaner som bildas när den tektoniska plattan rör sig över en stationär plommon, som Hawaiian-kejsaren Seamount-kedjan.
* oceaniska platåer: Stora, förhöjda regioner på havsbotten, som kan bildas genom omfattande vulkanisk aktivitet förknippad med mantelplommor.
* Oceanic Islands: Många oceaniska öar tros bildas av vulkanisk aktivitet relaterad till mantelplommor.
* kimberlite -rör: Det här är vulkaniska ventiler som tar med djupgående stenar från manteln till ytan. Kimberlites är ofta associerade med mantelplommor och ger ett direkt fönster i manteln.
geokemiska bevis:
* isotopförhållanden: Den kemiska sammansättningen av vulkaniska bergarter kan användas för att spåra magmaens ursprung. Stenar utbröt från hotspots har ofta distinkta isotopförhållanden jämfört med stenar utbröt vid mitten av havet eller subduktionszoner, vilket tyder på att de härstammar från en annan källa, till exempel en mantelplym.
* spårelementsignaturer: Spårelement, som helium och strontium, kan också användas för att identifiera källan till magma. Hotspot vulkaner har ofta specifika spårelementsignaturer som överensstämmer med ett djupt mantel ursprung.
Utmaningar och begränsningar:
Även om det finns en växande mängd bevis för mantelplommor, finns det också utmaningar och begränsningar:
* Direkt observation: Mantelplommor är belägna djupt inom jorden och är svåra att direkt observera. De flesta bevis kommer från indirekta observationer och tolkningar.
* Alternativa förklaringar: Vissa fenomen som tidigare tillskrivits mantelplommor, såsom hotspots, kan också förklaras av andra processer, som subduktionsrelaterad magmatism eller skorpeformation.
* Komplexiteten hos manteln: Jordens mantel är ett komplext system, och det kan finnas flera faktorer som bidrar till bildandet av hotspots och andra vulkanfenomen.
Slutsats:
Även om det inte finns någon enda definitiv bevisning, antyder de kombinerade bevisen från geofysiska, geologiska och geokemiska studier starkt förekomsten av mantelplommor. Fortsatt forskning och framsteg inom teknik är avgörande för att ytterligare förstå arten och rollen för dessa gåtfulla drag inom jordens mantel.
