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地球:ヨーロッパの長期にわたる強度とプレート形成過程へのその影響

Nature 436, 7049 doi: 10.1038/nature03854

野外の地質調査に基づいた研究からは、大陸の変形が年代の古い大陸塊ではなく年代の若い構造区で選択的に起きることが示されている。変形のこのような分割は、大陸塊がそれを取りまくより若い顕生代の構造区よりも強度が高いことを示している。しかしながら、始生代と顕生代のリソスフェアはその厚さと組成が異なるものの、その相対的な強度については異論がある。強度に対する代理指標の1つは、リソスフェアの有効弾性厚Teである。しかし、Teの空間変動は、測定方法によって異なる結果が得られるために、あまりよく解明されていない。大陸塊ではその違いは最もはっきり現れ、「ブーゲー・コヒーレンス」法では大きいTe値(>60 km)が得られるのに対し、「フリーエア・アドミッタンス」法では小さい値(<25 km)が得られる。本論文では、この両方を用いてヨーロッパにおけるTeの変動を見積もった結果を示す。両方の方法に首尾一貫した定式化を行うと、どちらからも地質と相関を持つ同じようなTeが得られ、年代の古いリソスフェア(15億年以上)の強度(平均Te > 60 km)は年代の若いリソスフェアの強度(平均Te< 30 km)に比べてずっと大きいことが分かった。この強度の違いは、地球の歴史を通じて起こっているマントル温度の低下と揮発性物質濃度の減少の結果生じたリソスフェア・プレート構造の違い(厚さ、地温勾配、組成)を反映していると考えられる。

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