Published December 6, 2023 | Version v1
Publication Open

Tracing the Iceland plume and North East Atlantic breakup in the lithosphere

  • 1. Universidad Nacional de La Plata
  • 2. Helmholtz Centre Potsdam - GFZ German Research Centre for Geosciences
  • 3. RWTH Aachen University
  • 4. University of Oslo

Description

Abstract Plumes are domains where hotter material rises through Earth´s mantle, heating also the moving lithospheric plates that may experience thinning or even continental breakup. In particular, the Iceland plume in the NE Atlantic (NEA) could have been instrumental in facilitating the breakup between Europe and Laurentia in the earliest Eocene. Here we present an open access three-dimensional density model of the NEA crust and uppermost mantle that is consistent with previously un-integrated available data. We propose that high-density anomalies in the crust represent the preserved modifications of the lithosphere in consequence of the plate's journey over the hot mantle plume. Besides, low-density anomalies in the uppermost mantle would represent the present-day effect of the mantle plume and its interaction with the mid-ocean ridges. Overall, the model indicates that the presence of the plume together with the pre-existing crustal configuration controlled the timing, mechanisms and localization of the NEA breakup.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

الأعمدة المجردة هي نطاقات ترتفع فيها المواد الأكثر سخونة عبر عباءة الأرض، وتسخن أيضًا الصفائح الصخرية المتحركة التي قد تواجه ترققًا أو حتى تفككًا قاريًا. على وجه الخصوص، كان من الممكن أن يكون عمود أيسلندا في شمال شرق المحيط الأطلسي (NEA) مفيدًا في تسهيل الانفصال بين أوروبا ولورنتيا في أوائل العصر الإيوسيني. نقدم هنا نموذج كثافة ثلاثي الأبعاد مفتوح الوصول لقشرة مكتب شؤون الشرق الأدنى والوشاح العلوي الذي يتوافق مع البيانات المتاحة غير المدمجة سابقًا. نقترح أن الشذوذات عالية الكثافة في القشرة تمثل التعديلات المحفوظة في الغلاف الصخري نتيجة لرحلة اللوحة فوق عمود الوشاح الساخن. إلى جانب ذلك، فإن الحالات الشاذة منخفضة الكثافة في الوشاح العلوي ستمثل التأثير الحالي لعمود الوشاح وتفاعله مع نتوءات منتصف المحيط. بشكل عام، يشير النموذج إلى أن وجود العمود جنبًا إلى جنب مع التكوين القشري الموجود مسبقًا يتحكم في توقيت وآليات وتوطين تفكك مكتب شؤون الشرق الأدنى.

Translated Description (French)

Les panaches abstraits sont des domaines où des matériaux plus chauds s'élèvent à travers le manteau terrestre, chauffant également les plaques lithosphériques en mouvement qui peuvent subir un amincissement ou même une rupture continentale. En particulier, le panache islandais dans l'Atlantique Nord-Est (AEN) aurait pu contribuer à faciliter la rupture entre l'Europe et Laurentia au début de l'Éocène. Nous présentons ici un modèle de densité tridimensionnelle en libre accès de la croûte et du manteau supérieur de la NEA qui est cohérent avec les données disponibles non intégrées auparavant. Nous proposons que les anomalies de haute densité dans la croûte représentent les modifications préservées de la lithosphère en conséquence du déplacement de la plaque sur le panache du manteau chaud. En outre, les anomalies de faible densité dans le manteau supérieur représenteraient l'effet actuel du panache mantellique et son interaction avec les dorsales médio-océaniques. Dans l'ensemble, le modèle indique que la présence du panache ainsi que la configuration crustale préexistante contrôlaient le moment, les mécanismes et la localisation de la rupture de l'AEN.

Translated Description (Spanish)

Las plumas abstractas son dominios donde el material más caliente se eleva a través del manto de la Tierra, calentando también las placas litosféricas en movimiento que pueden experimentar adelgazamiento o incluso ruptura continental. En particular, la pluma de Islandia en el Atlántico NE (nea) podría haber sido fundamental para facilitar la ruptura entre Europa y Laurentia en el Eoceno temprano. Aquí presentamos un modelo de densidad tridimensional de acceso abierto de la corteza nea y el manto superior que es consistente con datos disponibles previamente no integrados. Proponemos que las anomalías de alta densidad en la corteza representan las modificaciones preservadas de la litosfera como consecuencia del viaje de la placa sobre la pluma del manto caliente. Además, las anomalías de baja densidad en el manto superior representarían el efecto actual de la pluma del manto y su interacción con las dorsales oceánicas. En general, el modelo indica que la presencia de la pluma junto con la configuración de la corteza preexistente controló el momento, los mecanismos y la localización de la ruptura del nea.

Files

s43247-023-01120-w.pdf.pdf

Files (5.8 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:e9c5528e9a8be342da94a5e341613c7d
5.8 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
تتبع عمود أيسلندا وانفصال شمال شرق المحيط الأطلسي في الغلاف الصخري
Translated title (French)
Tracer le panache islandais et l'éclatement de l'Atlantique Nord-Est dans la lithosphère
Translated title (Spanish)
Rastreando la pluma de Islandia y la ruptura del Atlántico nororiental en la litosfera

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4389398698
DOI
10.1038/s43247-023-01120-w

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Argentina

References

  • https://openalex.org/W139293897
  • https://openalex.org/W1621677047
  • https://openalex.org/W1983714626
  • https://openalex.org/W1986451564
  • https://openalex.org/W1996341887
  • https://openalex.org/W2005541487
  • https://openalex.org/W2006745337
  • https://openalex.org/W2010441507
  • https://openalex.org/W2013891252
  • https://openalex.org/W2038325228
  • https://openalex.org/W2049028668
  • https://openalex.org/W2055173044
  • https://openalex.org/W2056848092
  • https://openalex.org/W2061087404
  • https://openalex.org/W2081516717
  • https://openalex.org/W2091843401
  • https://openalex.org/W2093571157
  • https://openalex.org/W2093713781
  • https://openalex.org/W2094959676
  • https://openalex.org/W2101676819
  • https://openalex.org/W2106052163
  • https://openalex.org/W2112899452
  • https://openalex.org/W2129244095
  • https://openalex.org/W2140045893
  • https://openalex.org/W2141396676
  • https://openalex.org/W2154783705
  • https://openalex.org/W2155333935
  • https://openalex.org/W2167641835
  • https://openalex.org/W2170274166
  • https://openalex.org/W2172364918
  • https://openalex.org/W2318908777
  • https://openalex.org/W2468669386
  • https://openalex.org/W2508216641
  • https://openalex.org/W2531235267
  • https://openalex.org/W2585957068
  • https://openalex.org/W2729958651
  • https://openalex.org/W2751170429
  • https://openalex.org/W2765469635
  • https://openalex.org/W2801080498
  • https://openalex.org/W2810120535
  • https://openalex.org/W2891713279
  • https://openalex.org/W2898921145
  • https://openalex.org/W2899639142
  • https://openalex.org/W2906715531
  • https://openalex.org/W2912134286
  • https://openalex.org/W2919686461
  • https://openalex.org/W2939242780
  • https://openalex.org/W2945447394
  • https://openalex.org/W2965431355
  • https://openalex.org/W2967597106
  • https://openalex.org/W2980380806
  • https://openalex.org/W3004463001
  • https://openalex.org/W3016174611
  • https://openalex.org/W3029839160
  • https://openalex.org/W3173399646
  • https://openalex.org/W3203908024
  • https://openalex.org/W3204169955
  • https://openalex.org/W4295884687
  • https://openalex.org/W4312130861