Numerical analysis of crustal data bas e CRUST 2.0 and comparisons with Airy defined Moho signatures

• Autorzy: Tsoulis D. , Venesis C.

Warianty tytułu

PL

Analiza numeryczna bazy danych gęstości skorupy ziemskiej CRUST 2.0 i porównanie wynikających z niej struktur Moho z obliczonymi z modelu izostatycznego Airy-Heiskanena

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The recently released global crustal model CRUST 2.0 has been validated both globally and regionally focusing on its information content regarding the crust-mantle boundary. The numerical assessment of the metric information given by the database in terms of thickness and position of individual crustallayers with respect to sea level takes place by investigating correlations with the surface topography and by comparing those values with known theoretical approaches that describe the compensation mechanism between crust and mantle. The investigations described focused especially on the last crustal layer of CRUST 2.0, which represents the boundary surface between crust and mantle, widely known as Mohorovicic discontinuity. A direct comparison of the Moho structure as given from the crustal model CRUST 2.0 with the respective compensation depths derived theoretically from the application of the Airy/Heiskanen hypothesis is carried out both globally and regionally. The comparisons, especially those referring to selected regions of the globe expressing characteristic tectonic features, such as mountain belts or oceanie ridges, enable both the numerical assessment of the database while giving at the same time a preliminary insight on the local and regional behaviour of known isostatic mechanisms.

PL

Udostępniony obecnie model gęstości skorupy ziemskiej CRUST 2.0 został poddany weryfikacji w aspekcie informacji na temat granicy skorupa-płaszcz zarówno w skali globalnej jak i regionalnej. Ocena numeryczna zawartej w bazie danych informacji dotyczącej gęstości i położenia poszczególnych warstw skorupy ziemskiej względem poziomu morza dokonywana jest w procesie badania korelacji z topografią terenu i poprzez porównanie otrzymanych wartości ze znanymi teoretycznymi modelami opisującymi mechanizm kompensacji pomiędzy skorupą i płaszczem. Opisane badania skoncentrowane są w szczególności na ostatniej warstwie modelu CRUST 2.0, która reprezentuje powierzchnię graniczną między skorupą i płaszczem, znaną pod nazwą powierzchni nieciągłości Mohorovicica. Bezpośrednie porównanie struktury Moho wynikającej z modelu gęstości skorupy ziemskiej CRUST 2.0 z odpowiednią głębokością kompensacji wyznaczoną przy użyciu teorii Airy/Heiskanena przeprowadzono zarówno w skali globalnej jak i regionalnej. Porównania, szczególnie przeprowadzone w wybranych rejonach globu, o charakterystycznych cechach tektonicznych, takich jak pasma górskie, rowy oceaniczne, dają możliwość zarówno oceny numerycznej bazy danych jak i równoczesnego zobrazowania lokalnych i regionalnych cech znanych mechanizmów izostazji.

Słowa kluczowe

EN

global crustal models; Airy/Heiskanen isostasy; Mohorovicic discontinuity; crust-mantle boundary

PL

topografia; skorupa ziemska

• Wydawca: Komitet Geodezji PAN
• Czasopismo: Geodezja i Kartografia
• Rocznik: 2006
• Tom: Vol. 55, no 4
• Strony: 175--191
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Tsoulis D.

autor

Venesis C.

• Department of Geodesy and Surveying, Aristotle University of Thessaloniki Univ. Box. 440, GR-54124. Thessaloniki, Greece,

Bibliografia

• Bassin C., Laske G., Masters T.G., (2000): The currrent limits of resolution for surface wave tomography in North America, EOS Trans AGU 81: F897 (http://mahi.ucsd.eduJGabi/rem.htm1).
• Claessens S.J., (2003): A Synthetic Earth Model: analysis, implementation, validation and application, Delft University Press, The Netherlands.
• Geissler W, Plenefisch T., Kind R., K1inge K., Kampf H., Bouskova A., Nehybka V., Skacelova Z., Jacob B., (2000): The Moho structure in the western Eger rift: a receiver function experiment, Studia Geophys. Geod., Vol. 44, pp. 88-194.
• Kaban M.K., Schwintzer P., Reigber C., (2004): A new isostatic model of the lithosphere and gravity field, Journa1 of Geodesy, Vol. 78, pp. 368-385.
• Lambeck K., (1988): Geophysical geodesy. The slow deformations of the Earth, Clarendon Press, Oxford.
• Mooney W.D., Laske G., Masters T.G., (1998): CRUST 5.1: Aglobal crustal model at 5° x 5°, Journal of Geophys. Res., Vol. 103, pp. 727-747.
• National Geophysical Data Center, (1988): ETOPO-5, bathymetry/topography data, Data Announecment 88-MGG-02, National Oceanic and Atmospheric Admin., US Dept of Commerce, Washington, DC.
• Rummel R., Rapp R.H., Sunkel H., Tscherning C.C., (1988): Comparisons of global topographic/isostatic models to the Earth's observed gravity field, Report 388, Department of Geodetic Science and Surveying, The Ohio State University, Co1umbus.
• Smith W.H.F., Sandwell D.T., (1997): Global sea floor topography from satellite altimetry and ship depth soundings, Science, Vol. 277, pp. 1956-1962.
• Sunkel H., (1986): Global topographie-isostatic models, In: Lecture Notes in Earth Sciences, Vol. 7, Mathematical and Numerical Techniques in Physical geodesy, (ed.) H. Sunke1, Springer Verlag, pp. 418-462.
• Tscherning C.C., (1985): On the long-wavelength correlation between gravity and topography, Proc. of the 5th International Symposium 'Geodesy and Physics of the Earth', Magdeburg, 23-29 September. 1984, Veroffentlichungen des Zentralinstituts fur Physik der Erde, Nr 81, Potsdam, pp. 134-142.
• Tsoulis D., (2001): A comparison between the Airy/Heiskanen and the PrattlHayJord isostatie models for the computation of potential harmonic coefficients, Journa1 of Geodesy, Vol. 74, pp. 637-643.
• Tsoulis D., (2004): Spherical harmonic analysis of the CRUST 2.0 global crustal model, Journal of Geodesy, Vol. 78, pp. 7-11.
• Wilde-Piorko M., Saul J., Grad M., (2005): Differences in the crustal and uppermost mantle structure of the Bohemian massif from teleseismic receiver functions, Studia Geophys. Geod., Vol. 49, pp. 85-107.