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地球:鉛同位体から明らかになったハワイマントルプリュームの非対称性と鉛直方向連続性

Nature 434, 7035 doi: 10.1038/nature03402

2つの平行なハワイ火山列(「ロア」と「ケア」)は、放射崩壊で生じる同位体特性が統計的には異なっているが、重複部分があることが知られている。このことは、同心円状に区分けされたマントルプリュームモデルで説明されてきたが、このモデルではケア火山列はプリュームの縁の部分から選択的に抽出されている。プリュームの中心と縁の両方の火山から得られた高精度の鉛同位体データを用いて、本論文では、2つの系列は組成的にはほとんど重ならず、おそらくマントル内のプリューム源から由来した同心円状ではなく、並列したプリュームの帯であることを示す。より小さなスケールで見ると、ケア火山列ではマウナケア火山とキラウエア火山から得られた最も年代の若い溶岩の間に同位体の差が見られるが、55万年の年代を持つマウナケアの溶岩は同位体的にはキラウエアの溶岩と同一であり、このことはマウナケアのプリュームに対する相対的な位置と矛盾しない。なぜならこの位置関係は現在のキラウエアのプリュームに対する相対的な位置と同様だからである。したがって、大規模な並列した帯状の構造だけでなく、狭い(幅50 km以下)縞状になった組成上の構造もプリューム内で鉛直方向に10から100 kmにわたって連続していると結論できる。

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