Zeitschrift für Geologie und Geophysik
Offener Zugang

Abstrakt

Geoelektrische Struktur der Lithosphäre und Asthenosphäre unter den nordwestlichen Vereinigten Staaten

Michael S. Zhdanov, Alexander Gribenko, Martin ?uma, and Marie Green

Wir haben im Rahmen des EarthScope-Projekts in neun Bundesstaaten im Nordwesten der USA gesammelte magnetotellurische (MT) Daten invertiert, um mithilfe neuester Fortschritte bei der elektromagnetischen Modellierung und Inversion im extrem großen Maßstab 3D-Abbildungen des elektrischen Widerstands bis zu einer Tiefe von 500 km zu erhalten. Die Ergebnisse unserer Megazellen-3D-Inversion enthüllen geoelektrische Inhomogenitäten in mehreren Maßstäben im oberen Erdmantel, die eng mit den wichtigsten bekannten tektonischen Merkmalen zusammenhängen. Unser geoelektrisches Modell zeigt deutlich eine Widerstandsstruktur, die mit der Juan-de-Fuca-Platte in Zusammenhang steht, die unter den Nordwesten der USA abtaucht, sowie die leitfähige Zone aus teilweise geschmolzenem Material oberhalb der abtauchenden Platte, die auf die Freisetzung von Flüssigkeiten aus der abtauchenden Platte zurückzuführen ist. Wir beobachten ausgedehnte Gebiete mit mäßig bis stark leitfähiger Asthenosphäre unterhalb von 100 bis 200 km. Das geoelektrische Modell zeigt außerdem ein markantes leitfähiges Merkmal, das mit der teilweise geschmolzenen, plumeartigen Mantelschicht des Yellowstone-Hotspots zusammenhängt. Diese Ergebnisse korrelieren recht gut mit P-Wellen- und S-Wellen-Geschwindigkeitsmodellen, die unabhängig voneinander aus der seismischen Tomographie gewonnen wurden.