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地球:沈み込んだ大陸地殻のサモア溶岩への再来

Nature 448, 7154 doi: 10.1038/nature06048

沈み込み帯ではかなりの量の陸源堆積物がマントルに入っていくことが知られているが、マントル中でのそれらの行方はよくわかっていない。沈み込んだ堆積物は浮力で上昇するプリュームによって運ばれて、ホットスポットで地表に戻って来る可能性はあるが、マントル中で再循環している堆積物の割合は小さく、ホットスポット溶岩中で再循環した堆積物のはっきりとした例が見つかることはまれである。本論文では、西サモア、サバイイ島の海面下斜面における3カ所の浚渫地点で得られたサモアの溶岩にみられる極めて富んだ87Sr/86Srと143Nd/144Nd同位体比について報告する。海面下のサバイイ溶岩は、海洋島玄武岩に対してこれまで報告されている中で、最も極端な87Sr/86Sr同位体比を示している。このデータは、大陸上部地殻に類似した組成をもつ再循環した堆積物成分がサモアのマントル中に存在することと一致する。微量元素データは、極度に低いCe/Pb比とNb/U比を含め、大陸上部地殻の微量元素データとよく類似しており、極めて富んだ87Sr/86Srと143Nd/144Nd同位体比というデータを補足するものである。これらのサモア溶岩から得られた地球化学的証拠は、EM2(enriched mantle 2)マントル端成分の組成の大幅な見直しを迫るもので、サモアのマントルプリューム中に再循環した古代の大陸上部地殻が存在することを示している。

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