Rörelsen av tektoniska plattor formar de steniga dragen på jordens yta. Plattornas konvergens kan bilda bergskedjor eller havsgravar, och deras divergens kan bilda oceaniska åsar. Men det är inte bara själva plattorna som påverkar jordens topografi. Mantelskiktet under utövar sitt eget subtila inflytande, vilket kan ses även på platser som ligger långt från tektoniska plattkanter, och kallas resttopografi.
För att bättre förstå hur manteln påverkar topografin skapade Stephenson och kollegor, som bygger på tidigare arbete fokuserat på haven, två nya databaser. Artikeln är publicerad i Journal of Geophysical Research:Solid Earth .
En sammanställer 26 725 mätningar av jordskorpans tjocklek runt om i världen, den största databasen hittills, tillsammans med uppskattningar av seismisk hastighet. Den andra innehåller laboratorieanalys av seismisk hastighet som en funktion av temperatur, densitet och tryck. Tillsammans hjälpte dessa mätningar att skilja jordskorpanfluenser på topografi från mantelinfluenser för att identifiera kvarvarande topografi.
Forskarna fann att skillnader i mantelns temperatur och kemiska struktur kan orsaka dyningar och bassänger i landskapet som skiljer sig från de som bildas vid kanterna på tektoniska plattor. Dessa funktioner kan stiga eller falla med upp till 2 kilometer och sträcka sig över hundratals till tusentals kilometer – allt inom plattornas inre.
Några av de högsta dyningarna (cirka 2 kilometer), som tros motsvara platser där manteln är särskilt varm, finns i regionen Afar–Jemen–Röda havet, västra Nordamerika och Island. Några av de djupaste bassängerna (djupare än cirka 1,5 kilometer), där manteln tros vara svalare, finns i områden nära Svarta, Kaspiska och Aralsjön, såväl som i den östeuropeiska slätten. Detta mönster av dyningar och bassänger kan i viss mån styra de platser där betydande erosion och sedimentär avsättning sker.
Dessa topografiska egenskaper kan utvecklas långsamt under miljontals år, men de kontrollerar ändå viktiga geologiska processer. Enligt forskarna kan dessa fynd hjälpa till att förklara förekomsten av magmatism som finns långt från plattgränserna. De kan också hjälpa forskare att förstå de svårfångade effekterna av flödet i jordens mantel på ytan genom geologisk tid.
Mer information: Simon N. Stephenson et al, Continental Residual Topography Extrahered From Global Analysis of Crustal Structure, Journal of Geophysical Research:Solid Earth (2024). DOI:10.1029/2023JB026735
Journalinformation: Journal of Geophysical Research:Solid Earth
Tillhandahålls av American Geophysical Union
Denna berättelse är återpublicerad med tillstånd av Eos, värd av American Geophysical Union. Läs originalberättelsen här.
