Mantle wedge
મેન્ટલ ફાચર એ મેન્ટલનો ત્રિકોણાકાર આકારનો ટુકડો છે જે સબડક્ટિંગ ટેકટોનિક પ્લેટની ઉપર અને ઓવરરાઈડિંગ પ્લેટની નીચે આવેલો હોય છે. મેન્ટલના આ ટુકડાને ધરતીકંપના વેગ ઇમેજિંગ તેમજ ભૂકંપના નકશાનો ઉપયોગ કરીને ઓળખી શકાય છે. સબડક્ટિંગ દરિયાઈ સ્લેબ મોટા પ્રમાણમાં પાણી વહન કરે છે; આ પાણી ઉપરોક્ત મેન્ટલ ફાચરના ગલન તાપમાનને ઘટાડે છે. મેન્ટલ ફાચરનું ઓગળવું પણ ફાચરમાં પ્રવાહને કારણે ડિપ્રેસરાઈઝેશનમાં ફાળો આપી શકે છે. આ ઓગળવાથી પૃથ્વીની સપાટી પર સંકળાયેલ જ્વાળામુખી પેદા થાય છે. આ જ્વાળામુખી જાપાન અને ઇન્ડોનેશિયા જેવા સ્થળોએ વિશ્વભરમાં જોઈ શકાય છે. સબડક્શન ઝોન પ્રદેશોમાં ઉત્પાદિત મેન્ટલ વેજ મેગ્માના પાણીમાં ઉચ્ચ અસ્થિર સામગ્રી હોય છે. આ પાણી સબડક્ટિંગ સ્લેબમાં હાઇડ્રસ ખનિજોના ભંગાણમાંથી તેમજ દરિયાઈ પાણીના પરકોલેશનમાંથી દરિયાઈ પ્લેટમાં પાણીમાંથી મેળવવામાં આવે છે. આ પાણી સબડક્ટિંગ સ્લેબમાંથી ઓવરરાઈડિંગ મેન્ટલ ફાચર સુધી વધે છે. પાણી ફાચરના ઓગળતા તાપમાનને ઘટાડે છે અને ઓગળેલા સમાવેશને પાછળ છોડી દે છે જેને સંબંધિત ચાપ જ્વાળામુખી ખડકોમાં માપી શકાય છે. મેન્ટલ વેજની રચના ફોરાર્ક મેન્ટલ જ્યાંથી સબડક્ટિંગ સ્લેબ મેન્ટલ વેજના ઠંડા નાકને મળે છે ત્યાંથી વિસ્તરે છે, આ 10-40 કિમીની ઊંડાઈએ થાય છે. નીચા ધરતીકંપના ઘટાડા અને ઉચ્ચ ધરતીકંપના વેગ આ પ્રદેશની લાક્ષણિકતા છે. ચાપ જ્વાળામુખીની આગળની બાજુએ આ નીચા ક્ષીણતા વિસ્તાર અને ઉચ્ચ ક્ષીણતા વિસ્તાર વચ્ચે સરહદ છે. જ્વાળામુખીની ચાપની નીચે મેન્ટલ ફાચર પ્રદેશની છબી બનાવવા માટે પી-વેવ, એસ-વેવ અને ધરતીકંપના ઘટાડાની છબીઓનો સંકલનમાં ઉપયોગ કરવો જોઈએ. આ ટોમોગ્રાફિક છબીઓ સબડક્ટિંગ સ્લેબની ઉપર નીચા વેગ, ઉચ્ચ ક્ષીણતા વિસ્તાર દર્શાવે છે. આ જ્વાળામુખી ચાપ પ્રદેશોમાં સૌથી ધીમો વેગ Vp = 7.4 km·s−1 અને Vs = 4 km·s−1 છે. ચાપ જ્વાળામુખી સાથે સંકળાયેલા ન હોય તેવા મેન્ટલ ફાચર પ્રદેશો આવા નીચા વેગ દર્શાવતા નથી. આને મેન્ટલ ફાચરમાં ઓગળેલા ઉત્પાદનને આભારી હોઈ શકે છે. મેન્ટલ ફાચર પ્રવાહ મેન્ટલ ફાચરમાં પ્રવાહ થર્મલ માળખા, એકંદર મેન્ટલ પરિભ્રમણ અને ફાચરની અંદર ઓગળવા પર મહત્વપૂર્ણ અસરો ધરાવે છે. ખનિજો એનિસોટ્રોપિક હોય છે અને જ્યારે તાણના સંપર્કમાં આવે ત્યારે મેન્ટલની અંદર પોતાને સંરેખિત કરવાની ક્ષમતા ધરાવે છે. આ ખનિજ સંરેખણને ધરતીકંપના ઇમેજિંગનો ઉપયોગ કરીને જોઈ શકાય છે, કારણ કે તરંગો વિવિધ ઝડપે ખનિજના વિવિધ દિશાઓમાંથી પસાર થશે. મેન્ટલ પ્રવાહ સાથે સંકળાયેલ શીયર તાણ પાયરોક્સિન અને ઓલિવાઇન અનાજની ઝડપી દિશાને પ્રવાહની દિશામાં સંરેખિત કરશે. આવરણની અંદરના પ્રવાહ પર આ સૌથી સામાન્ય સિદ્ધાંત છે, જો કે વિરોધી સિદ્ધાંતો અસ્તિત્વમાં છે (6). મેન્ટલ ફાચરની અંદરનો પ્રવાહ પોપડાની સમાંતર હોય છે જ્યાં સુધી તે ફાચરના પ્રમાણમાં ઠંડા નાક સુધી પહોંચે નહીં, પછી ઉલટાવી દેવામાં આવે છે અને સબડક્ટિંગ સ્લેબને સમાંતર હોય છે. ફાચરનું નાક સામાન્ય રીતે એકંદર આવરણ પ્રવાહથી અલગ પડે છે. મેન્ટલ ફાચરમાં ઓક્સિડેશન અભ્યાસોએ દર્શાવ્યું છે કે ટાપુની ચાપ ઉત્પન્ન કરતા મેગ્મા મધ્ય સમુદ્રની પર્વતમાળાઓ પર ઉત્પન્ન થતા મેગ્મા કરતાં વધુ ઓક્સિડાઇઝ થાય છે. ઓક્સિડેશનનું આ સંબંધિત પ્રમાણ કાચના જ્વાળામુખી ખડકોમાં પ્રવાહીના સમાવેશની આયર્ન ઓક્સિડેશન સ્થિતિ દ્વારા નક્કી કરવામાં આવ્યું છે. તે નક્કી કરવામાં આવ્યું છે કે ઓક્સિડેશનની આ સ્થિતિ મેન્ટલ ફાચરની પાણીની માત્રા સાથે સંકળાયેલી છે. પાણી પોતે એક નબળું ઓક્સિડન્ટ છે અને તેથી ઓક્સિડાઇઝિંગ એજન્ટને સબડક્ટિંગ સ્લેબમાં ઓગળેલા આયન તરીકે પરિવહન કરવું આવશ્યક છે. સંદર્ભો ટેકટોનિક્સ સબડક્શન