East African topography and volcanism explained by a single, migrating plume
East African topography and volcanism explained by a single, migrating plume
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东非地形和火山活动由单一的迁移羽流解释
DOI：
10.1016/j.gsf.2020.01.003
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发表时间：
2020
影响因子：
8.9
通讯作者：
Müller, Dietmar
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Hassan, Rakib;Williams, Simon E.;Gurnis, Michael;Müller, Dietmar
东非的异常地形膨胀和新生代火山活动与地幔柱有关。人们提出了几种模式，其中包括在向东北迁移的非洲板块下面的一个或多个固定羽流，以解释东非岩浆活动的时空分布。我们设计了古地理约束的全球地幔对流模型，并基于下地幔最深处的流动演化，表明阿法尔地幔柱在其一生中一直向南迁移。这些模型表明，移动的阿法尔地幔柱为东非裂谷系统（EARS）向南传播的空间范围提供了一个动态一致的解释，这很难用非洲在过去约45 Myr期间单个或多个固定地幔柱的东北迁移来解释。我们进一步表明，与ear向南传播有关的火山活动的年龄进展与模拟的阿法尔羽流在向东北迁移的非洲板块下向南运动所导致的地表明显热点运动是一致的。这些模型表明，阿法尔烟柱在向南迁移的过程中变得越来越弱，这与地球化学记录中观察到的趋势一致。
Anomalous topographic swells and Cenozoic volcanism in east Africa have been associated with mantle plumes. Several models involving one or more fixed plumes beneath the northeastward migrating African plate have been suggested to explain the space-time distribution of magmatism in east Africa. We devise paleogeographically constrained global models of mantle convection and, based on the evolution of flow in the deepest lower mantle, show that the Afar plume migrated southward throughout its lifetime. The models suggest that the mobile Afar plume provides a dynamically consistent explanation for the spatial extent of the southward propagation of the east African rift system (EARS), which is difficult to explain by the northeastward migration of Africa over one or more fixed plumes alone, over the last≈ 45 Myr. We further show that the age-progression of volcanism associated with the southward propagation of EARS is consistent with the apparent surface hotspot motion that results from southward motion of the modelled Afar plume beneath the northeastward migrating African plate. The models suggest that the Afar plume became weaker as it migrated southwards, consistent with trends observed in the geochemical record.
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