view in publisher's site

Three-dimensional density model of the upper mantle in the Middle East: Interaction of diverse tectonic processes

Abstract We present a three‐dimensional density model of the lithosphere and upper mantle for the Middle East and surroundings based on seismic, gravity, and seismic tomography data and analyze the main factors responsible for the density variations. The gravity effect of the crust is calculated and removed from the observed field using the most recent crustal model. The residual gravity anomalies are jointly inverted with the residual topography to image the density distribution within the upper mantle. The inversion is constrained by an initial density model based on seismic tomography. The obtained density variations span in a large range (±60 kg/m3), revealing strong asymmetry in the density structure of the Arabian plate. The uppermost mantle layer in the Arabian Shield is relatively dense. However, below a depth of ~100 km we observe a strong low‐density anomaly. In contrast, the mantle density in the Arabian platform increases at the same depths. The most pronounced decrease of the mantle density occurs in the Gulf of Aden, Red Sea, and East African Rift. Underneath the northern Red Sea the low‐density anomaly is limited to the depth ~150 km, while in the southern part it is likely linked to a mantle plume. The densest mantle material is found under the South Caspian basin, which is likely associated with an eclogite body in the uppermost mantle. In the collision zones (the Zagros Belt and the Hellenic Arc), the high‐density lithosphere shows the location of the subducting plates.

مدل چگالی سه‌بعدی گوشته بالایی در خاور میانه: تعامل فرایندهای تکتونیکی متنوع

چکیده ما یک مدل چگالی سه‌بعدی از لیتوسفر و گوشته بالایی را برای خاور میانه و اطراف براساس داده‌های لرزه‌نگاری، جاذبه و توموگرافی لرزه‌ای ارائه می‌دهیم و عوامل اصلی مسئول تغییرات چگالی را تحلیل می‌کنیم. اثر جاذبه پوسته با استفاده از آخرین مدل پوسته از میدان مشاهده‌شده محاسبه و حذف شده‌است. ناهنجاری‌های جاذبه باقی مانده به طور مشترک با توپوگرافی باقی مانده معکوس می‌شوند تا توزیع چگالی را در گوشته بالایی تصویر کنند. وارونگی توسط یک مدل تراکم اولیه مبتنی بر توموگرافی لرزه‌ای محدود می‌شود. محدوده تغییرات چگالی به‌دست‌آمده در یک محدوده بزرگ (۶۰ ± کیلوگرم بر متر مکعب)، نشان‌دهنده عدم تقارن قوی در ساختار چگالی صفحه عربی است. بالاترین لایه گوشته در میدان عربی نسبتا متراکم است. با این حال، زیر عمق حدود ۱۰۰ کیلومتر، یک ناهنجاری چگالی پایین قوی مشاهده می‌کنیم. در مقابل، تراکم گوشته در پلت فرم عربی در همان عمق افزایش می‌یابد. بیش‌ترین کاهش چگالی گوشته در خلیج عدن، دریای سرخ و شکاف شرق آفریقا رخ می‌دهد. در زیر دریای سرخ شمالی، ناهنجاری چگالی پایین به عمق حدود ۱۵۰ کیلومتر محدود می‌شود، در حالی که در بخش جنوبی به احتمال زیاد به یک پلوم گوشته ای مرتبط است. ماده دناتوره کننده در زیر حوضه جنوبی دریای‌خزر یافت می‌شود که احتمالا با بدنه اکلوژیت در بالاترین گوشته مرتبط است. در مناطق برخورد (کمربند زاگرس و کمان هلنی)، سنگ‌کره با چگالی بالا محل صفحات فرو رونده را نشان می‌دهد.
ترجمه شده با

Download PDF سفارش ترجمه این مقاله این مقاله را خودتان با کمک ترجمه کنید
سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

95/12/18 - با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس و کروم٬ چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.