Mantelplumes sind wesentliche Bestandteile des Konvektionssystems der Erde, die den Vulkanismus innerhalb der Platte, große Eruptivprovinzen und den Wärmetransport im Mantel antreiben. Diese Aufströme weisen unterschiedliche Geometrien auf, die von einfachen zylindrischen Formen bis hin zu komplexen Konfigurationen reichen. Jüngste Fortschritte in der seismischen Bildgebung und hochauflösende geophysikalische Beobachtungen haben komplizierte Plume-Strukturen offenbart, wie das baumartige Plume-System unter der Region Afrika-Indischer Ozean. Einige Studien deuten darauf hin, dass diese Strukturen aus mehreren Niedriggeschwindigkeitsleitungen bestehen könnten, die durch horizontale Ponding-Zonen miteinander verbunden sind und durch Faktoren wie Plattenbewegungen, Subduktionsdynamik und Mantelströmungsmuster beeinflusst werden.

Um diese Komplexität zu bewältigen, schlagen wir einen globalen Ansatz zur Modellierung der Mantelkonvektion vor, um die Dynamik und Entwicklung baumartiger Plume Strukturen zu untersuchen. Unsere Simulationen integrieren die wichtigsten geodynamischen Prozesse, einschließlich Kontinentaldrift, Plattensubduktion und Auftrieb von Mantelplumes in einem selbstkonsistenten numerischen Rahmen. Durch das Testen verschiedener Clapeyron-Steigungen für Mantelphasenübergänge und die Quantifizierung von Parametern wie Plume Fluss, Auftrieb, Temperaturanomalien und Schmelzverhalten wollen wir die Mechanismen zur Formung von baumartigen Plumes aufklären. Von den Ergebnissen dieser Studie wird erwartet, dass diese neue Einblicke in das Zusammenspiel von Plattentektonik und Mantelkonvektion liefern und unser Verständnis der Plume-Morphologie und ihrer Rolle im dynamischen System der Erde verbessern.