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地球:クラトンの根にある肥沃な冥王代の貯蔵庫に対する142Ndの証拠

Nature 459, 7250 doi: 10.1038/nature08089

146Sm同位体はα崩壊をして、半減期103 Myrで142Ndに変わる。したがってSm-Nd分別作用によって生じた岩石中142Nd/144Nd値の測定可能な変化は、太陽系形成後約400 Myr以内(つまり146Smが残っていた時期)にしか形成され得ない。これにより、地球の岩石中の142Nd/144Nd組成は、初期地球で起きたケイ酸塩の主要な分化を観察する感度の高い手段となる。グリーンランドで採取された始生代の岩石で高い142Nd/144Nd値が測定されたことは、初期に液相濃集元素が枯渇したマントルが存在したことを示唆している。本論文では、インド南東部のKhariar霞石閃長岩複合体で得られた1.48 Gyr前のリソスフェアマントル起源アルカリ岩の低い142Nd/144Nd測定値について報告する。このデータは、比較的液相濃集元素に富んだ貯蔵庫が少なくとも4.2 Gyr前に形成され、その同位体の特徴の痕跡がBastarクラトンのリソスフェア内の根に少なくとも1.48 Gyr前までは残っていたことを示唆している。この低い142Nd/144Nd組成は、さらに低い値を特徴とする冥王代(4〜4.57 Gyr前)の濃縮された貯蔵庫の特徴が薄められて現れている可能性がある。3.6 Gyr前よりも若い岩石には、初期に枯渇したマントルが存在した証拠がないことは、そのような領域がそのときまでに対流するマントルの中に効率よく戻されてしまったことを示唆している。対照的に、初期の濃縮された成分には、明らかにこのような運命からは免れているものがある。したがって、3.6 Gyr前以降の火山活動により試料が得られているマントルは、冥王代の地殻や最下部マントルのD″層、あるいはここで提案しているような古いクラトンの根の中に「隠されて」いる、比較的に濃縮度の高い貯蔵庫によって釣り合っている枯渇した組成に偏っている可能性がある。

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