Resumen de Radial S wave velocity structure of the D” region under a spot of the east central Pacific Ocean

Luis F. Terán Mendieta, Raúl W. Valenzuela

• español

  Se determinó la estructura radial de velocidades para la onda S en la base del manto en un área del Océano Pacífico centro-oriental centrada en los 19°N, 132°O. Se aplicó la técnica de la constante de disipación en el dominio de la frecuencia a las ondas S y Sdiff de un sismo producido en las islas Tonga y registrado en el noreste de los Estados Unidos. Se trabajó con 29 modelos diferentes, entre los cuales se incluían modelos con una discontinuidad de la velocidad y también el Modelo Preliminar de Referencia de la Tierra (PREM). De acuerdo con el ajuste a la constante de disipación en el dominio de la frecuencia y a las formas de onda en el dominio del tiempo, se consideró que PREM es el mejor modelo. Esto implica que en esta ubicación D” tiene un espesor de 150 km y un gradiente de velocidad ligeramente negativo conforme aumenta la profundidad. No se encontró una discontinuidad de la velocidad en la parte superior de D”. La estructura de velocidades observada es consistente con el comportamiento de D” como una capa térmica limítrofe y también con la posibilidad de que el material del manto se enriquezca en hierro como consecuencia de reacciones químicas con el núcleo. Además este modelo sugiere que en esta región existen temperaturas ligeramente elevadas en la base del manto. Por otra parte, no se esperaría encontrar una discontinuidad en esta zona puesto que ahí no se ha producido subducción en los últimos 180 millones de años.

• English

  The S wave radial velocity structure at the base of the mantle was constrained for an area of the east central Pacific Ocean centered at 19°N, 132°W.

  The decay constant technique was applied in the frequency domain to the S and Sdiff waves of an earthquake in the Tonga Islands recorded in the northeastern United States. A total of 29 different S wave velocity models were explored, including models with a velocity discontinuity and also the Preliminary Reference Earth Model (PREM). As determined from the fit to the decay constant in the frequency domain and to the waveforms in the time domain, PREM was considered the best model. This choice implies that D” at this location is 150 km thick and has a slightly negative velocity gradient with increasing depth.

  No velocity discontinuity was found at the top of D”. The proposed velocity structure is consistent with D” acting as a thermal boundary layer and also with the possible existence of mantle enriched in iron through chemical reactions with the core.

  The preferred model also implies the existence of slightly elevated temperatures at the base of the mantle. The lack of a discontinuity is consistent with the absence of subduction at this location during the last 180 Myr.