| Title: | Elastic Thickness Determination from on-orbit GOCE Data and CRUST1.0 |
| Other Titles: | Určování elastické tloušťky litosféry z GOCE dat a CRUST1.0 |
| Authors: | Eshagh, Mehdi Pitoňák, Martin |
| Citation: | ESHAGH, M., PITOŇÁK, M. Elastic Thickness Determination from on-orbit GOCE Data and CRUST1.0. Pure and Applied Geophysics, 2019, roč. 176, č. 2, s. 685-696. ISSN 0033-4553. |
| Issue Date: | 2019 |
| Publisher: | Springer |
| Document type: | článek article |
| URI: | 2-s2.0-85062302204 http://hdl.handle.net/11025/33957 |
| ISSN: | 0033-4553 |
| Keywords: | elastická tloušťka litosféry;přímé modelování;gravitační gradienty GOCE;izostáze |
| Keywords in different language: | Elastic thickness;Forward modelling;GOCE gravitational gradients;Isostasy |
| Abstract: | Elastická tloušťka litosféry (Te) je parametr představující litosférickou pevnost vzhledem k zatížení. Tato místa s velkými hodnotami elastické tloušťky se ohýbají méně. V tomto příspěvku se pro určení tloušťky litosféry v Africe používají gravitační gradienty GOCE. Výpočetní metoda založená na přímém modelování je odvozena na základě teorie podle Vening Meinesz-Moritz (VMM) a teorií ohybu isostasy k nalezení matematického vztahu mezi druhými derivacemi tíhového potenciálu měřeného družici GOCE a mechanickými vlastnostmi litosféry. Gravitační efekty topografie a batymetrie, sedimentů a krystalických hmot jsou počítány z CRUST1.0, kromě odhadů laterálně proměnné hustoty horního pláště, Youngova modulu a Poissonova poměru. Druhé derivace tíhového potenciálu jsou generovaná z modelu kůry a různé hodnoty elastické tloušťky litosféry, aby se zjistilo, který z nich odpovídá gradientu GOCE na oběžné dráze. Tato metoda je vyvinuta ve tvaru sférických harmonických funkcí a použitelná v jakémkoliv bodě podél orbity GOCE bez použití jakékoliv rovinné aproximace. Naše mapa Te nad Afrikou ukazuje, že vnitrozemské hotspoty a sopky, jako jsou Ahaggar, Tibesti, Dárfúr, sopečná linka Kamerun a Libye, jsou spojeny koridory nízkého Te. Vysoké hodnoty Te jsou převážně spojeny s kronickými oblastmi Konga, Čadu a západní Afriky. |
| Abstract in different language: | Elastic thickness (Te) is a parameter representing the lithospheric strength with respect to the loading. Those places, having large values of elastic thickness, flexes less. In this paper, the on-orbit measured gravitational gradients of the Gravity field and steady-state Ocean Circulation Explorer (GOCE) mission are used for determining the elastic thickness over Africa. A forward computational method is developed based on the Vening Meinesz-Moritz (VMM) and flexural theories of isostasy to find a mathematical relation between the second-order derivative of the Earth’s gravity field measured by the GOCE satellite and mechanical properties of the lithosphere. The loading of topography and bathymetry, sediments and crystalline masses are computed from CRUST1.0, in addition to estimates of laterally-variable density of the upper mantle, Young’s modulus and Poisson’s ratio. The second-order radial derivatives of the gravitational potential are synthesised from the crustal model and different a priori values of elastic thickness to find which one matches the GOCE on-orbit gradient. This method is developed in terms of spherical harmonics and performed at any point along the GOCE orbit without using any planar approximation. Our map of Te over Africa shows that the intra-continental hotspots and volcanoes, such as Ahaggar, Tibesti, Darfur, Cameroon volcanic line and Libya are connected by corridors of low Te. The high values of Te are mainly associated with the cratonic areas of Congo, Chad and the Western African basin. |
| Rights: | © Springer |
| Appears in Collections: | Články / Articles (KMA) OBD |
Files in This Item:
| File | Size | Format | |
|---|---|---|---|
| EshaghPitonak2019.pdf | 5,99 MB | Adobe PDF | View/Open |
Please use this identifier to cite or link to this item:
http://hdl.handle.net/11025/33957Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.