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地球:ハワイ産玄武岩のマントル内生成源中のマンガン鉄堆積物の存在を示すタリウム同位体からの証拠

Nature 439, 7074 doi: 10.1038/nature04450

海洋島玄武岩はマントルプリュームが地上に現れたものだと考えるのが一般的だが、そのようなマントルプリューム生成領域の組成は長い間議論の的になってきた。ハワイで噴出した溶岩は、186Osと187Osの両方の異常が地球の金属核との相互作用を反映しているとされてから、特に注意を引いている。しかしながら、海洋マンガン鉄堆積物の溶岩のマントル生成源への付加によってもそのような変動が生じ得ると最近考えられるようになった。本論文では、オスミウム同位体異常を示すハワイ産のピクライトでは顕著なタリウム同位体変動も見られ、同時にセシウム/タリウム比はマントル由来の岩石で通常観測される値よりもずっと低い値になっていることを示す。このような相互関係は金属核起源の物質との混合で生じることはなく、ハワイ火山のマントル内生成源へのマンガン鉄堆積物の付加により最もうまく説明できる。しかし、タリウムとオスミウム同位体の間に相関がなく、マンガン鉄堆積物のタリウム/オスミウム比が高いことから、オスミウム同位体異常が堆積物起源であるとする可能性が排除され、ハワイ産ピクライトのオスミウム同位体変動が核-マントル相互作用で説明できる可能性は残っている。

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