Las grandes provincias de baja velocidad de corte ( LLSVP ) son estructuras en la parte inferior del manto de la Tierra adyacentes al núcleo exterior del planeta . Las provincias se caracterizan por velocidades de ondas de corte lentas y han sido detectadas por tomografía sísmica . [2]
Hay grandes áreas africanas y del Pacífico ( ing. superplumas ), que en la dirección transversal tienen un tamaño de varios miles de kilómetros, la distribución vertical de áreas desde el núcleo externo hasta la profundidad del manto alcanza miles de kilómetros. El volumen total de las regiones es el 8% del volumen del manto, o el 6% del volumen total de la Tierra. [3]
Las regiones LLSVP se han detectado en modelos tomográficos sísmicos de manto completo como elementos de ondas de corte de baja velocidad en el manto inferior, ubicado debajo de África y debajo del Océano Pacífico. Los límites de las regiones resultan ser bastante consistentes en todos los modelos considerados [4] . El espesor de las regiones es de aproximadamente 200 km, y son adyacentes al límite manto-núcleo [5] . Las regiones están ubicadas a lo largo del ecuador en su mayor parte en el hemisferio sur. Los modelos tomográficos globales muestran transiciones suaves desde las regiones LLSVP al manto circundante; sin embargo, el modelado local revela que los LLSVP tienen límites definidos [6] . La diferencia en la velocidad indica que los LLSVP difieren en composición, pero la nitidez de los límites dificulta la explicación de la existencia de LLSVP solo por la temperatura. También se han encontrado pequeñas zonas de velocidad ultrabaja (ULVZ) [7] en los bordes de las LLSVP .
La densidad de las regiones LLSVP se determinó mediante el método de marea sólida. Resultó ser un 0,5% más denso que la parte principal del manto. Sin embargo, la tomografía de mareas no puede decir exactamente cómo se distribuye el exceso de masa. El aumento de la densidad puede explicarse por las propiedades del material primario o la presencia de placas oceánicas subducidas [8] .
Actualmente, la principal hipótesis para la formación de LLSVP es la acumulación de placas oceánicas subducidas. Esto corresponde a la ubicación de los cementerios de losas conocidos que rodean la LLSVP del Pacífico. También se cree que estos cementerios son la causa de la zona de alta velocidad que rodea las anomalías LLSVP del Pacífico y se cree que se formaron a partir de zonas de subducción que existieron hace aproximadamente 750 millones de años, mucho antes de la ruptura del supercontinente Rodinia . Debido a la alta temperatura, la losa se derrite parcialmente, formando una masa fundida densa y pesada, que forma zonas de velocidad de onda de corte ultrabaja ubicadas entre las zonas de subducción y las regiones LLSVP. El resto del material luego se eleva debido a la flotabilidad química y contribuye al alto contenido de basalto en la dorsal oceánica . Como resultado de estos procesos, se forman pequeños grupos de pequeñas plumas en el límite entre el núcleo y el manto, que se fusionan para formar plumas más grandes y luego se fusionan en superplumas. En este escenario, los LLSVP del Pacífico y África se crean inicialmente por la eyección de calor desde el núcleo (4000 K) hacia el manto mucho más frío (2000 K), y los fragmentos litosféricos fundidos ayudan a impulsar la superpluma convectiva. Dado que sería difícil para el núcleo de la Tierra mantener un calor tan alto por sí solo, esto indica la existencia de nucleidos radiogénicos en el núcleo y también indica que si la litosfera deja de subducirse en los sitios de formación de la superpluma, esto presagiará el declive de esta superpluma [3] .
La segunda hipótesis sobre el origen de los LLSVP explica su formación por la colisión de la Tierra con un hipotético planeta llamado Theia , posiblemente formando la Luna . Se supone que los LLSVP son fragmentos del manto del planeta que se han hundido hasta el límite entre el núcleo y el manto de la Tierra. La alta densidad de estos fragmentos está asociada con un mayor contenido de óxido de hierro (II) en comparación con el resto del manto terrestre. El alto contenido de óxido de hierro (II) es coherente con la geoquímica isotópica de las muestras lunares, así como con los basaltos de las islas oceánicas que se encuentran por encima del LLSVP [9] .