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Enregistrement W4408430399 · doi:10.5194/egusphere-egu25-14257

Investigating mantle dynamics and lithospheric evolution in the Southern Canadian Cordillera: Insights from numerical modeling of the Cascadia subduction zone

2025· preprint· en· W4408430399 sur OpenAlexaffabout
Claire A. Currie

Notice bibliographique

Revuenon disponible
Typepreprint
Langueen
DomaineEarth and Planetary Sciences
ThématiqueGeological and Geochemical Analysis
Établissements canadiensUniversity of Alberta
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésSubductionGeologyLithosphereMantle (geology)SeismologyHotspot (geology)GeophysicsEarth scienceTectonics

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

The subduction of the Juan de Fuca Plate at the Cascadia subduction zone significantly influences the mantle dynamics and the structure of the overlying North American Plate. In southwest Canada, the Cordillera lithosphere is thin (60-70 km) with high surface heat flow, low mantle seismic velocity, and low mantle electrical resistivity for ~500 km inboard of the subduction zone. Magmatism and geological observations suggest that the Cordillera lithosphere has been thin for at least 30 Myr. The eastern limit of thin lithosphere approximately underlies the Rocky Mountain Trench. East of this, the Laurentian Craton is thick (>200 km), and recent seismic data show that the Cordillera Craton boundary is marked by subvertical to west-dipping lithospheric step.In this study, we investigate the effects of subduction and the lithosphere step on mantle dynamics and the evolution of the Cordillera lithosphere over the last 40 Myr. We use 2D thermal-mechanical models of ocean-continent subduction, where the domain is 3000 km wide and 660 km deep. We first test models where subduction of the Juan de Fuca plate occurs below a 60 km thick continent with no lateral variations, representing the Canadian Cordillera. These models show that if the mantle rheology is based on dry olivine, it has a relatively high viscosity, and the mantle flow field is dominated by subduction-driven corner flow. This results in a slow thickening of the backarc continental mantle lithosphere to nearly 90 km within 40 Myr. If a weaker (more hydrated) olivine rheology is used for the mantle, backarc thickening is inhibited by the development of small-scale convection (SSC). To maintain a ~65 km lithosphere, our models predict that the backarc mantle must be hydrated and weak (viscosity of 1018 – 1019 Pa s). In the second set of models, 200 km thick Craton lithosphere is added to the models. The presence of the lithosphere step at the Cordillera-Craton boundary induces edge-driven convection (EDC), which is enhanced for a hydrated mantle or weak craton mantle lithosphere. We find that EDC had only a secondary influence on the Cordillera lithosphere in the arc and central back arc regions, but EDC may be important for maintaining a sharp thermal contrast between the Cordillera and Craton.In the final set of models, we investigate the effects of subduction termination on mantle dynamics, using the model structure that includes the Craton lithosphere step. After plate convergence ceases, SSC and EDC continue for tens of millions of years, and these slow the cooling and thickening of the continent. However, even with a hydrated mantle, the Cordillera thickens to ~80 km after 40 Myr. This suggests that the central Canadian Cordillera lithosphere (north of the current subduction zone), where subduction terminated in the Eocene, may be somewhat cooler than the modern backarc to the south. Future work will focus on how the slab edge geometry of the Juan de Fuca plate influences mantle flow patterns and lithospheric structure in the Canadian Cordillera.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni 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.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,001
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: Simulation ou modélisation
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,104
Score d'incertitude au seuil0,209

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,001
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,001
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,001
Bibliométrie0,0010,001
Études des sciences et des technologies0,0010,001
Communication savante0,0010,000
Science ouverte0,0020,001
Intégrité de la recherche0,0010,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0020,000

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.

Tête enseignante Opus0,011
Tête enseignante GPT0,180
Écart entre enseignants0,169 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_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 découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeSimulation ou modélisation
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations0
Publié2025
Routes d'admission2
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