The role of gravitational instabilities, density structure and extension rate in the evolution of continental margins
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Formation of rifted continental margins is associated with localized thinning and breakup of the continental lithosphere, driven or accompanied by the ascent of the lithosphere–asthenosphere boundary. Thinning creates sharp density and viscosity contrasts and steep boundaries between cold deformed lithosphere and hot upwelling asthenosphere, thus providing conditions for the development of positive (asthenosphere) and negative (mantle lithosphere) Rayleigh–Taylor (RT) instabilities. The evolution of many continental margins (e.g. Newfoundland margin and Iberian margin) is characterized by slow spreading rates. This allows the RT instabilities to grow at the timescale of rifting. The impact of positive RT instabilities (asthenospheric upwelling) is well studied. The negative RT instabilities, associated with mantle down-welling, remain an overlooked factor. However, these instabilities should also affect the rift evolution, in particular, they may cause mantle thinning or thickening below the rift flanks. Our numerical experiments suggest that the ratio of the RT-growth rate to the extension rate controls the overall rift geometry and evolution. Even if the effect of negative RT instabilities is more important for slow extension rates of 2×5 mm year −1 (Deborah number, De <1), it is still significant for 2–3 times higher extension rates of 2×15 mm year −1 ( De <10). The numerical experiments for extension rates of 2×15 mm year −1 and mantle–asthenosphere density contrasts of 10–20 kg m −3 demonstrate a number of structural similarities with continental margins characterized by low De (e.g. Flemish Cap and Galicia margin). In particular, rift asymmetry results from interplay between the RT instabilities and differential stretching at De <1. Formation of interior basins occurs at De ≈1–3. The best correspondence with the observed geometry of rifted margins is obtained for chemical density contrast of 20 kg m −3 and extension rate of 2×15 mm year −1 , which is twice that of the averaged values inferred from the observations. This suggests that margins may initially (prebreakup stage) extend at higher rates than the average extension rates characterizing rift evolution. The influence of RT instabilities is strongly controlled by extension rate, density, rheology and thermal structure of the lithosphere; this implies that we need better constraints on these parameters from the observations.
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Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».