Subducting slabs: Jellyfishes in the Earth's mantle
Notice bibliographique
Résumé
The constantly improving resolution of geophysical data, seismic tomography and seismicity in particular, shows that the lithosphere does not subduct as a slab of uniform thickness but is rather thinned in the upper mantle and thickened around the transition zone between the upper and lower mantle. This observation has traditionally been interpreted as evidence for the buckling and piling of slabs at the boundary between the upper and lower mantle, where a strong contrast in viscosity may exist and cause resistance to the penetration of slabs into the lower mantle. The distribution and character of seismicity reveal, however, that slabs undergo vertical extension in the upper mantle and compression near the transition zone. In this paper, we demonstrate that during the subduction process, the shape of low viscosity slabs (1 to 100 times more viscous than the surrounding mantle) evolves toward an inverted plume shape that we coin jellyfish . Results of a 3D numerical model show that the leading tip of slabs deform toward a rounded head skirted by lateral tentacles that emerge from the sides of the jellyfish head. The head is linked to the body of the subducting slab by a thin tail. A complete parametric study reveals that subducting slabs may achieve a variety of shapes, in good agreement with the diversity of natural slab shapes evidenced by seismic tomography. Our work also suggests that the slab to mantle viscosity ratio in the Earth is most likely to be lower than 100. However, the sensitivity of slab shapes to upper and lower mantle viscosities and densities, which remain poorly constrained by independent evidence, precludes any systematic deciphering of the observations.
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Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| 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 | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,001 |
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.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
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 tête enseignante, 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 ».