Plate Deformation from Cradle to Grave: Seismic Anisotropy and Deformation at Mid-Ocean Ridges and in the Lowermost Mantle

جبه صخره‌ای زمین برای از دست دادن گرما که از هسته آهن مایع زیر آن می‌آید، همرفت می‌کند. رابط های گوشته - مرز هسته- گوشته و لیتوسفر - ممکن است کلید درک حرکت گوشته را به دلیل ناهمسانگردی لرزه ای موجود در این قسمت های زمین داشته باشند.

در این پایان نامه، اندی نوواکی بررسی دقیق اما جامعی از وضعیت فعلی هنر در مطالعه جریان با ناهمسانگردی، فیزیک کانی ها و ژئودینامیک ارائه می کند. اندازه گیری های جدید ناهمسانگردی موج برشی در پایین ترین گوشته و در پشته های میانی اقیانوس برای محدود کردن مکانیسم های خزش و استخراج مذاب در گوشته استفاده می شود. یک مدل از جریان جهانی برای پیش‌بینی ناهمسانگردی در اعماق زمین استفاده می‌شود، و روش‌های جدید برای مدل‌سازی تقسیم موج برشی به جلو توصیف می‌شوند. مطالعات آتی در مورد جریان گوشته باید درک به دست آمده در این پایان نامه را شامل شود.

این پایان نامه شامل مقدمه ای اساسی بر ساختار زمین، ناهمسانگردی لرزه ای به طور کلی و در ناحیه مرزی هسته- گوشته و فرآیندهای پشته میانی اقیانوس است. همچنین روش‌های جدیدی را برای مدل‌سازی رو به جلو و تفسیر داده‌های تقسیم موج برشی توصیف می‌کند. سه فصل تحقیقات به موقع را در مورد دینامیک در مرزهای صفحه واگرا و در مرز هسته- گوشته ارائه می دهد.

The Earth's rocky mantle convects to lose heat, which comes from the liquid iron core below. The mantle's interfaces - the core-mantle boundary, and the lithosphere - may hold the key to understanding mantle motion because of the seismic anisotropy present in these parts of the Earth.

In this thesis, Andy Nowacki presents a precise but comprehensive review of the current state of the art in studying flow with anisotropy, mineral physics and geodynamics. New measurements of shear wave anisotropy in the lowermost mantle and at mid-ocean ridges are used to constrain mechanisms of creep and melt extraction in the mantle. A model of global flow is used to predict anisotropy in the deep Earth, and novel methods to forward model shear wave splitting are described. Future studies of mantle flow must incorporate the understanding gained in this thesis.

The thesis contains a substantive introduction to the structure of the Earth, seismic anisotropy in general and in the core-mantle boundary region, and mid-ocean ridge processes. It also describes novel methods for forward modelling and interpreting shear wave splitting data. Three chapters present timely research into dynamics at divergent plate boundaries and at the core-mantle boundary.