Letter 地球：炭素–鉄酸化還元結合の結果として地球深部マントルで起こる酸化還元凍結と融解 2011年4月14日 Nature 472, 7342 doi: 10.1038/nature09899 地球マントルにおける地震波の超低速度異常は、かんらん岩基質に少量のメルトが存在することの表れであり、地球の上部マントルにおける融解の始まりは少量の炭酸塩の存在が引き金となっているようである。そのような炭酸塩は、一部が660キロメートル不連続面の下に埋まりマントルと再混合している沈み込んだ海洋リソスフェアから生じている。本論文では、炭酸塩によって生じる融解が、地球の遷移層と下部マントルの断熱温度に近い温度で深部に沈み込んだリソスフェア内で起きている可能性を示す。このようなカーボナタイトメルトは、周囲のマントルに浸透すると不安定となり、マントルの酸化還元状態が(Fe,Ni)金属相の存在により決まる深さ250キロメートル以深で再循環されると、流動性の低いダイヤモンドに還元されることを実験的に示す。このような「酸化還元凍結」過程によって、ダイヤモンドに富んだマントル領域が生じ、そこでは、ペロフスカイトとザクロ石内のFe2+不均化により生じたFe0が分解されるが、Fe3+は保存される。このような炭素に富んだマントル不均質が上昇するマントルの一部となると、必然的にダイヤモンドがFe3+と反応して、真のカーボナタイト酸化還元融解が約660から約250キロメートルの深さで生じ、地球マントルの深部に存在するメルトが形成される。 Full Text PDF 目次へ戻る
