Downwelling dense mantle residues and hotspot magmatism
Notice bibliographique
Résumé
The geodynamic origin of melting anomalies found at the surface, often referred to as hotspots, is classically attributed to mantle plume processes. The coincidence of hotspots and regions of relatively thin lithosphere, however, questions the necessity for mantle plumes in driving hotspot magmatism, especially as the ability of mantle plumes to thin strong mantle lithosphere is disputed. Here, we propose a new mechanism for the self-sustained generation of magmatism at hotspots where the lithosphere-asthenosphere boundary occurs at < ~100 km. By considering the effects of both chemical and thermal density changes during partial melting of the mantle (using appropriate latent heat and depth-dependent thermal expansivity parameters), we find that mantle residues experience an overall instantaneous increase in density when melting occurs at < ~3 GPa. This controversial finding is due to thermal contraction of material during melting, which outweighs chemical buoyancy effects when melting at shallow pressures (where thermal expansivity is high, at ~4.91 x 10-5 K-1). These dense mantle residues have a tendency to sink beneath melting regions, driving the return flow of fertile mantle into the melting region and locally increasing magmatic production. This mechanism presents an alternative to the upwelling of hot mantle plumes for the generation of excess melt at hotspots and the genesis of large igneous provinces during continental breakup. We model the development of magma-rich margins using geodynamic numerical models and find a close match between modelled volcanic crustal thicknesses and real-world observations. “Hot”-spots and large igneous provinces, therefore, may not require the elevated temperatures commonly invoked to account for excess melting.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 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 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 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.
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 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 ».