Acht gute Gründe, warum der oberste Mantel magnetisch sein könnte

Wasilewski et al. (1979) kamen zu dem Schluss, dass im obersten Mantel keine magnetische Remanenz existiert und dass, selbst wenn sie vorhanden wäre, solche Quellen bei zu hohen Temperaturen liegen würden, um zu langwelligen magnetischen Anomalien (LWMA) beizutragen. Neue Sammlungen von unveränderten Mantel-Xenolithen weisen jedoch darauf hin, dass der oberste Mantel ferromagnetische Mineralien enthalten könnte. 1. Die Analyse einiger LWMA über Kratonen und Forearcs lässt auf magnetische Quellen im obersten Mantel schließen. 2. Die häufigste ferromagnetische Phase im obersten Mantel ist stöchiometrisches Magnetit. Unter der Annahme einer 30 km dicken Kruste und einer Krusten- und Mantelgeothermie von 15 °C/km bzw. 5 °C/km impliziert die Curie-Temperatur von 600 °C eine 30 km dicke Schicht des Mantels. 3. Der oberste Mantel ist kühler als 600 °C in archaischen und proterozoischen Schilden (> 350 °C), Subduktionszonen (> 300 °C) und alten ozeanischen Becken (> 250 °C). 4. Kürzlich untersuchte Sätze von unveränderten Mantel-Xenolithen enthalten reine Magnetit-Einschlüsse in Olivin und Pyroxen, die im Gleichgewicht mit dem Wirtssilikat gebildet wurden. 5. Der Aufstieg von Mantel-Xenolithen erfolgt in weniger als einem Tag. Die Diffusionsraten im Olivin legen nahe, dass das in diesem Zeitrahmen mögliche Wachstum von Magnetit nicht die Größe und Verteilung der Magnetitpartikel in unseren Proben erklären kann. 6. Die Entmagnetisierung der natürlichen remanenten Magnetisierung (NRM) von unveränderten Mantel-Xenolithen weist eindeutig auf nur eine einzige Komponente hin, die beim Abkühlen an der Erdoberfläche erworben wurde. Dies ist am einfachsten als eine thermoremanente Magnetisierung zu erklären, die von bereits vorhandenen ferromagnetischen Mineralen erworben wird, wenn Xenolithe an der Erdoberfläche schnell von magmatischen Temperaturen abkühlen, die während des Aufstiegs erworben wurden. 7. Moderne experimentelle Daten deuten darauf hin, dass der Wüstit-Magnetit-Sauerstoffpuffer und der Fayalit-Magnetit-Quarz-Sauerstoffpuffer sich über mehrere Dutzend km im obersten Erdmantel erstrecken. 8. Die magnetischen Eigenschaften von Mantel-Xenolithen variieren konsistent über tektonische Einstellungen. Als Schlussfolgerung sollte das Modell eines einheitlich nicht-magnetischen Mantels überdacht werden.

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