Letter 地球：プレート運動における下部マントルへのスラブ貫通段階を示す証拠 2008年2月21日 Nature 451, 7181 doi: 10.1038/nature06691 冷たいリソスフェアの沈み込みは、地球のプレートテクトニクス型のマントル対流の重要な構成要素である。しかし、沈み込んだプレートが下部マントルに貫通しているのかどうか、またどのように貫通しているのかについては議論が続いており、この問題はマントルの化学的進化と熱的進化に大きく関係している。本論文では、地球の主要な沈み込み帯における新生代のプレート運動と、沈み込むプレートの密度のみに駆動される上部マントルでの沈み込み段階の完全な動的モデルによって予測される動きを比較することで、下部マントルへのスラブの貫通を明らかにしている。年代が古く本質的に密度の大きいリソスフェアの沈み込みはモデルと一致する速度で起きているが、年代がおよそ6千万年よりも若いリソスフェアは最大で2倍の速さで沈み込むことが多いが、一方、海溝の運動は極めて遅い。これに対する最も妥当と思われる説明は、海溝の顕著な後退と共に沈み込む年代の古いリソスフェアは、粘性の大きい下部マントルへの転移部の上に平らに横たわる傾向があるが、海溝の後退を駆動する力があまりなく容易に変形する年代の若いリソスフェアは折れ曲がって厚くなるというものである。スラブが厚くなると浮力（体積と密度の積）が大きくなり、ストークス沈降速度が大きくなるので下部マントルへの貫通が加速される。このような解釈は、上部マントルと下部マントルへの沈み込んだ物質の分配を示す地震学的画像と一致する。したがって、上部マントルと下部マントルとの間の時間に依存した流れの直接的な表れが突き止められた。 Full Text PDF 目次へ戻る
