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地球:マリアナ沈み込み帯とアンデス沈み込み帯における海溝軸に平行な流れと地震波速度異方性

Nature 450, 7173 doi: 10.1038/nature06429

マリアナ沈み込み帯と南アンデス沈み込み帯のマントルウェッジ上におけるS波スプリッティングの測定によって、海溝の近くでは海溝に平行な方向に地震波速度が速いが、背弧側では海溝に直交した方向の異方性へと急激に回転することを示している。このような地震波速度異方性のパターンは、スラブの形状が海溝軸の走方向に沿って変化することに伴う3次元的な流れによって起きている可能性がある。マリアナ沈み込み帯とアンデス沈み込み帯は、海溝軸方向のスラブ形状の変化が地球上で最も大きいところで、スラブ形状とマントル内の固体クリープ過程との関連を検証するのに最適な場所である。本論文では、完全に3次元的な沈み込み帯の非ニュートンモデルを用いて、マリアナスラブでは曲率が大きいことで、またアンデス沈み込み帯ではスラブの傾斜が浅くなることにより、高温の島弧と背弧のマントルが海溝軸と平行な方向に強く伸張し、海溝軸に平行な強い伸張に伴った伸張方向の急激な回転が生じていることを示す。このモデルは、マリアナと南アンデス沈み込み帯でみられるS波スプリッティングのパターンは、スラブ形状が海溝軸に沿って変化するために生じる3次元的なかなり大きな流れによって生じている可能性があることを示している。

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