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地球:ファンデフーカ海嶺の下部地殻内部で拡大軸近傍にあるメルトシルの反射地震探査による画像化

Nature 460, 7251 doi: 10.1038/nature08095

海洋地殻は地球の固体表面の2/3にわたって広がり、マントル上昇流に由来するメルトにより、大洋中央海嶺に沿って生成されている。上部地殻と中部地殻は、拡大中心で地殻内のレンズ状マグマだまりに蓄積されたマグマが起こす岩脈貫入と海底噴火により形成されたが、海洋地殻下部の集積様式については活発な議論が続いている。オフィオライトの地質学的および鉱物学的データに基づいたモデルは、海洋地殻下部はモホ遷移帯(MTZ)と地殻中部のレンズの間のさまざまな深さで貫入したメルトのシル(板状貫入岩体)が集積していることを示しており、メルトが下部地殻に存在することを示唆する地球物理学的研究と一致している。しかし、下部地殻内の溶けたシルに対する地震学的画像は、はっきりしていない。これまで、中部地殻のメルトのレンズとMTZ内部のシルからの地震学的反射波のみが記述されており、メルトは下部地殻を通って効率的に輸送されていることが示唆されている。本論文では、ファンデフーカ海嶺南部沖の深部地殻の反射地震探査による画像について報告する。これは、現在海洋下部地殻に集積している溶けたシルが起源となっている、と我々は考える。このシルは海底下5〜6 km、MTZの上850〜900 m、拡大軸から1.4〜3.2 km離れたところに位置している。この結果は、オフィオライトの研究から推測されるように、中程度から速い拡大速度で形成中の現在の海洋地殻下部内に、メルトの移動の妨げとなる透水率が低い層が存在することの証拠となる。

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