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地球:南東インド洋海嶺で得られたハフニウムと鉛同位体によって明らかになった上部マントルの対照的な起源

Nature 432, 7013 doi: 10.1038/nature03026

インド洋海洋中央海嶺玄武岩にみられる同位体の特徴の起源は、これらの玄武岩の地球化学的組成が再循環した古代に変成した海洋地殻と堆積層による汚染、あるいは古代の大陸地殻とリソスフェアのどちらとも一致するために謎となっている。つまり、放射性同位体の特徴は再循環し変成した古代の海洋地殻と堆積層を含んだプリュームにより上部マントルが汚染されたか、ゴンドワナ大陸が分裂したときに大陸物質がはがれてマントル浅部に分散したか、あるいは、古代の沈み込み過程により上部マントルが汚染されたかのいずれかの結果によると考えられる。インド洋の海洋中央海嶺玄武岩の主要な生成源に影響を及ぼすほどに大規模に働く過程をつきとめることは、長い間未解決の問題であった。本論文では、南東インド海嶺のオーストラリア−南極不整合地域におけるインド洋−太平洋マントル境界にわたって得られたハフニウムと鉛同位体のデータを示し、太平洋とインド洋の上部マントル玄武岩の生成源が異なった機構により影響を受けたことを明らかにする。この地域におけるインド洋上部マントルの同位体の特徴は、主にゴンドワナ大陸が分裂したときに運ばれてきた大陸下部地殻の影響を受けているが、太平洋上部マントルの同位体の特徴は海洋底が沈み込むことに関連した過程による影響が支配的であると推測される。

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