Article 地球：地球マントルのヘリウム同位体進化 2005年8月25日 Nature 436, 7054 doi: 10.1038/nature03930 火成活動による地球マントルの脱ガスによってヘリウムは宇宙空間に不可逆的に失われることになり、海洋性玄武岩で見られる高い3He/4He比は、「始原的な」脱ガスを受けていない深部マントル貯蔵庫の存在を示す主な証拠となると考えられてきた。本論文では、深部マントルから上昇した「プリューム」に相当する海洋島玄武岩を全球規模で収集した新しいデータを示し、始原的物質の特徴（高い3He/4He比）を最も強く持つ海洋島グループが、大洋中央海嶺玄武岩と極めてよく似た化学的および同位体的特徴を持つことを示す。これは、マントル微量元素が火成活動を通して枯渇する過程を共通に被ったことを示していると解釈できる。したがって、プリューム中の高い3He/4He比は、大陸と海洋地殻の形成過程において地球深部での脱ガスが不完全であったことを示している可能性がある。プリュームと海嶺玄武岩の上部マントル生成源との違いは、プリューム生成源が対流するマントルからおよそ10億〜20億年の間隔離されていたことを反映していると考えられる。したがって、マントル中の脱ガスしていない始原的な貯蔵庫を考える必要はなくなり、マントルダイナミクスにおいて長い間存在した矛盾が解消される。 Full Text PDF 目次へ戻る
