ГИПОТЕЗА ПЛЮМОВ

Кроме концепции конвекционных ячеек существует гипотеза плюмов (по Келлогу, 1999). Плюмы (рис.1.5.), при этом, понимаются, как узкие вертикальные потоки тепла и (или) низкоплотного вещества отделяющиеся либо от границы ядро - нижняя мантия, либо от границы верхней и нижней мантии (670 км).

Плюмы понимаются как образования округлой или изометричной формы, поднимающиеся с определенных глубин, форма которых напоминает движения кольца дыма, размеры достигают 2500 км (рис. 1.6.).

Рис. 1.5. Погружающиеся пластины океанской литосферы называются слэбы (slab - ломоть по-английски).

Схема возможной динамики переходного слоя в нижней мантии по мнению исследователей, плюмы выглядит так. Глубина кровли слоя изменяется от ~1600 км почти до границы мантия-ядро, куда она смещается под действием погружающихся слэбов (рис.1.6. стрелками показано движение вещества при подъёме и вращении плюма).

Рис. 1.6. Принципиальная схема подъёма плюма к поверхности Земли (по Гриффитсу и Кэмпбеллу, 1990).

Циркуляция в слое происходит из-за внутреннего разогрева (Kellogg L.H. et al., 1999). Плюмы (вулканические процессы на поверхности Земли) формируют (рис.1.7.) обширные изверженные провинции. Плюм А, поднимающийся от границы нижняя-верхняя мантия образует головку после достижения литосферы. Широкая головка плюма В, поднимающегося с границы мантия-ядро, более холодная. Модель С показывает, что плюм задерживается на границе нижней и верхней мантии и дает начало меньшим “плюмикам”.

Если рассмотреть концепции конвекционных ячеек и плюмов совместно, то можно сказать, что мы имеем дело либо с линейными, либо с площадными по форме и овальные по очертаниям проявлениями мантийной активности. Эта активность сопровождается выносом или тепла (плюмы) или мантийного вещества (швы и плюмы) на поверхность нашей планеты.

Рис. 1.7. Модель плюмов (по Arndt N, 2000).