גם ברמות הבזלתיות היבשתיות באורגון ובוושינגטון ובאירוע שיצר את הקלדרה של ילוסטון נעשה שימוש כהוכחה לתימרות מעטפת. כאשר משערים שכמויות הבזלת העצומות הן תוצאה של פעילות ערה של ראש תימרת המעטפת, ושסדרת הרי הגעש הכבויים, שגילם הולך וקטן ככל שמתקרבים לילוסטון, משרטטות את הנתיב בו נע הלוח היבשתי של צפון אמריקה מעל לתימרה.
סדרות קטנות יותר של סלעים געשיים בפנים היבשות מיוחסות גם הן למיני תימרות. לדוגמה: הרי גלאסהאוס (Glasshouse Mountains) בקווינסלנד שבאוסטרליה (Cohen et al. 2004). הרים אלו הם הקבוצה הוותיקה ביותר מהשלישון (גילם 25 מיליון שנים) בסדרה של חרוטים ופקקים געשיים בזלתיים פנים יבשתיים, שגילם הולך וקטן, המסתיימים במארים ובבזלות הפרידוטיטיות הקטנות של השדה הגעשי "ניואר וולקניקס" (Newer Volcanics Province) במדינת ויקטוריה שגילם מוערך ב-40,000 שנים, רחוק לכוון דרום מזרח. גילם של מבנים געשים אלו הולך וקטן באותו כיוון בו נע הלוח האינדו-אוסטרלי ותואמים לכיוונם של איי הבזלת שבלב הלוח האוקייני שבאוקיינוס ההודי.
הבדלים ביחסים בין כמויות האיזוטופים.
האיזוטופ הליום-3 (3He) של הגז האציל הליום נחשב כאיזוטופ בראשיתי כיוון שנוצר במפץ הגדול, ולכמות ממנו שהייתה בכדור הארץ בעת בריאתו כמעט ולא נוצר או התווסף, בעזרת תהליכים אחרים, דבר מאז (Anderson, 1989). 4He נוצר אף הוא במפץ הגדול, אבל לכמות שנוצרה אז נוסף באופן קבוע האיזוטופ שנוצר מתהליכי התפרקות רדיואקטיביים טבעיים של אורניום ותוריום. 3He קל ב-25% מ-4He, ולכן במשך הזמן הולכת ופוחתת כמות ה-3He בהליום שבאטמוספירה העליונה כשהאיזוטופ אובד בחלל החיצון. תהליכים אלו תורמים ליחס הנמוך של 3He/ 4He באטמוספירה, בקרום ובמעטפת העליונה של כדור הארץ. כך שהמקור הפוטנציאלי היחיד ליחס גבוה יותר של 3He/ 4He הוא בחלקים העמוקים של כדור הארץ, בהם עדיין יש מאגר של הליום וגזים אחרים בראשיתיים. ולכן משערים שהיחס האנומלי של 3He/ 4He, כפי שנתגלה למשל בסלעים הגעשיים של הוואי בהשוואה לאותו יחס בבזלות של רכסים מרכז אוקייניים (MORB), מעיד על כך שמקורם בחלקה העמוק של המעטפת שממנו טרם דלף הגז הבראשיתי. עם זאת, הוצעו גם הסברים אלטרנטיביים לתופעה גאוכימית אנומלית זו. כמו למשל כמות נמוכה של 4He במעטפת בהשוואה לכמותו בפני השטח בשל כמויות קטנות יותר של אורניום או תוריום (Anderson, 1998).
כמות גדולה יחסית של איזוטופים של אוסמיום שנתגלו בבזלות של הוואי מוסברת גם היא כחתימה של היווצרות התימרה בגבול הגלעין-מעטפת, כאשר נוסף לתימרה מעט חומר מהגלעין. הסבר זה לשפע האיזוטופים של האוסמיום שנוי עדיין במחלוקת (Lassiter, 2006).
אנומליות גאופיזית.
תופעות אנומליות גאופיזיות הקשורות לנקודות חמות ולתימרות מעטפת כוללות אנומליות תרמיות, סייסמיות, וגאודזיות. האנומליה התרמית מובלעת במונח "נקודה חמה". אנומליות תרמיות משוקפות בערכי שפיעת חום גבוהים על פני כדור הארץ ובגעשיות פעילה. אנומליות תרמיות יוצרת גם אנומליות בזמן התנועה של גלים סייסמיים.
אנומליות סייסמיות מזוהות על ידי מדידת השינויים המרחביים בזמן שאורך לגלים סייסמיים לנוע דרך כדור הארץ. גוף נוזלי שצפיפותו נמוכה (כלומר, תימרת מעטפת חמה או עמוד מים) ניחן במהירות סייסמית נמוכה יותר מזו של המעטפת שמסביבו. תצפיות של אזורים בהם לוקח לגלים הסייסמיים זמן רב יותר להגיע מוסברות כהוכחה לאזורים בהם המעטפת חמה באופן אנומלי, כפי שנצפה מתחת להוואי (Ritsema et al., 1999). מציינים נוספים לקיומן של תימרות יכולים להוות ההתרוממות הדינמית של פני השטח (Burov, 2005), ושפיעת חום מוגברת.
באמצעות פריסה של רשת צפופה של סייסמוגרפים וטכניקה המכונה טומוגרפיה סייסמית, יכולים המדענים לייצר תמונות תלת ממדיות של מהירות הגלים הסייסמיים ולנסות לזהות מבנים הדומים לתימרות אנכיות (Yuan and Dueker, 2005). הכינוי "טומוגרפיה סייסמית" ניתן לשיטה בשל הדמיון לטכנולוגיה של טומוגרפיה רפואית (CT).
בגלים סייסמיים הנוצרים עקב רעידות אדמה גדולות נעשה שימוש על מנת לקבוע את המבנה שמתחת לפני כדור הארץ משום שניתן לגלות אותם גם רחוק ממוקד הרעש. גלים סייסמיים הנעים למרחקים גדולים (הקרויים גם גלים טלסייסמיים) שימושיים במיוחד לטומוגרפיה סייסמית, משום שיש להם נתיבי תנועה תלולים הדוגמים אזורי אורך קטנים. הבדלי צפיפויות בין תימרת מעטפת והחומר הקר יותר יחסית האופף אותה מאפשרים לחוקרים להבדיל ביניהם. גלים סייסמיים מאטים שעה שהם נעים דרך חומר שצפיפותו נמוכה (כלומר חם יותר), והם מאיצים שעה שהם נעים דרך חומר צפוף יותר (כלומר קר יותר). הפרשי הצפיפויות יכולים לנבוע גם מהבדלים בהרכב החומרים שבין תימרת המעטפת והמעטפת האופפת אותה.
על ידי ניתוח הגלים הראשונים או גלי P, זיהה צוות מדענים באוניברסיטת פרינסטון 32 אזורים ברחבי העולם בהם נעים גלי P לאט מהממוצע. הם הגיעו למסקנה שאזורים אלו הם תימרות מעטפת. הצוות השתמש בניתוח של גלים שניוניים או גלי S, סוג נוסף של גלים סייסמיים הנוצר ברעידות אדמה, על מנת לקבוע כי תימרות אלו משתרעות עד לגבול המעטפת-גלעין (Montelli et al. 2004).
אנומליות גאודזיות משוקפות בתפיחות טופוגרפיות מעל למיקום התימרה, ובחריגה חיובית מצורת הגאואיד. הגאואיד הוא צורה תאורטית של פני כדור הארץ בגובה פני הים לו המסה שלו הייתה מחולקת באופן אחיד. חריגות חיוביות מצורת הגאואיד משקפות מסה עודפת הקשורה להתרוממות הכיפה מעל לתימרת המעטפת. לתימרה שמתחת לילוסטון יש חריגה גאואידית של כ-15+ מטרים במרכזה, ומעל ל-1000 קילומטרים בקוטרה (Smith &amp; Braile, 1994).
מודלים ממוחשבים של תאוריית תימרת המעטפת מראים כי השינויים בטמפרטורה ובהרכב הכימי של התימרה בזמן עלייתה עשויים להוביל לתימרות בעלות מתאר משתנה בניגוד להנחות הראשוניות שלתימרות המעטפת צורה אחידה דמוית פטרייה (Farnetani &amp; Samuel, 2005).
גאוכימיה.
בזלות הקשורות לנקודות חמות או תימרות מעטפת שונות בהרכבן הגאוכימי מבזלות של רכסים מרכז אוקייניים ומלבה שמקורה בהרי געש של קשת געשית.
הבדלים אלו שבין בזלות של איים באוקיינוס (נקודות חמות), בזלות של רכסים מרכז אוקייניים, ובזלות של קשת איים נעוצים בתהליכים המתרחשים בתהליך ההפחתה של הליתוספירה של הקרום והמעטפת הימיים. הקרום ימי (ובמידה פחותה יותר המעטפת הצמודה אליו) סופח מים באחוזים משתנים בקרקעית הים, תהליך זה מתרחש בחלקו עקב בלייה של קרקעית הים, ובחלקו בתגובה לסחרור הידרותרמי בסמוך לקרום של הרכס. כאשר הליתוספירה הימית מופחתת, היא פולטת מים יחד עם יסודות קורט ויסודות כימיים המסיסים במים. נוזל מועשר זה עולה ובתהליך של מטאסומטיזם ממיס את הטריז של המעטפת שמעליו ומוביל ליצירת בזלות של קשת געשית. תוך כדי תהליך זה מאבד הלוח המופחת את היסודות המסיסים (כדוגמת אשלגן, רובידיום, ועופרת) ועקב כך הוא מתעשר יחסית ביסודות שאינם מסיסים במים (כדוגמת טיטניום, ניוביום וטנטלום) בהשוואה לבזלות של רכסים מרכז אוקייניים וקשתות געשיות.
בזלות של איים באוקיינוס, המייצגות את התוצר הגעשי של תימרות מעטפת, גם הן עשירות יחסית ביסודות בלתי מסיסים בהשוואה ליסודות מסיסים, מה שמוביל למסקנה שקרום אוקייני מופחת שיחק תפקיד ראשי ביצירתן.
אתרים משוערים של תימרות מעטפת.
שניים מהמקומות הידועים ביותר המתאימים לתאוריית תימרת המעטפת הם הוואי ואיסלנד, שכן בשניהם יש פעילות געשית. שרשרות איים נוספות שכיוונם מקביל לתנועת הלוחות הם איי החברה (כלומר טהיטי), האיים סנט הלנה-אסנשן והרכס התת-ימי המכונה "רכס תשעים מזרח" (משום שהרכס מקביל לקו האורך 90 מזרח) באוקיינוס ההודי.
תרשימים של גלי P ו-S מראים אתרים נוספים התואמים למודל של תימרת המעטפת. מהם נראה לכאורה כי האיים סנט הלנה-אסנשן נוצרו מאותה תימרת מעטפת. בדומה, פעילויות געשיות באיים האזוריים ובאיים הקנריים הן הסתעפויות של אותה תימרת מעטפת.
התרשימים גם מראים כי דרומית לג'אווה ובים האלמוגים יש כנראה מבנים של תימרות עתידיות שמגיעות רק עד מחצית הדרך לפני השטח.
מודלים אלטרנטיביים ליצירת נקודה חמה.
חשוב להבדיל בין צפייה בתופעה לבין הפירוש או ההשערה המנסים לבאר את קיומה. נקודה חמה היא תופעת גאולוגית המאופיינת על ידי פעילות געשית אנומלית בהתחשב במיקומה שאיננו בשולי הלוח הטקטוני. השערת תימרת מעטפת מנסה להסביר את מקורן של רוב או כול הנקודות החמות. במאמרם מ-2005 כתבו דון ל. אנדרסון וג'יימס ה. נטלנד:
אף על פי שכיום תימרת מעטפת היא ההשערה השולטת לגבי הסיבה ליצירת נקודות חמות, רמות בזלתיות יבשתיות ורמות אוקייניות הידועים בשם הקיבוצי משטחי בזלת נרחבים או בראשי התיבות LIPs ("Large Igneous Provinces"; Saunders 2005; Campbell 2005), מעדיפים גאולוגים רבים מודלים המוגבלים למעטפת העליונה ולקרום, ושאינם דורשים אנומליות תרמיות עמוקות. השערות אלו כוללות:
הדיון הנוכחי עורר עניין גובר במחקר על מנת להבדיל בין מודלים אלו. שיפורים אחרונים בטומוגרפיה סייסמית מראים כי התופעות האנומליות במעטפת העליונה קשורות למעטפת התחתונה. וקשה יותר ויותר להסביר עובדות אלו על ידי תהליכים במעטפת העליונה בלבד.
סטפאן מקארוב
סטפאן אוסיפוביץ' מקארוב (ברוסית: Степа́н О́сипович Мака́ров; 8 בינואר 1849, 27 בדצמבר - 13 באפריל 1904, 31 במרץ) היה תת אדמירל מפורסם באימפריה הרוסית, מפקדו רב ההישגים והמעוטר של הצי הרוסי הקיסרי, אוקיינוגרף בעל שם שזכה בפרס מטעם האקדמיה הרוסית למדעים וסופר.
ילדותו.