Letter 地球：コロラド高原の持続的な隆起は薄層に裂けて対流するリソスフェア下降流による 2011年4月28日 Nature 472, 7344 doi: 10.1038/nature10001 コロラド高原は、北アメリカコルディレラ南西部にある標高が約1,800〜2,000 mの大規模でテクトニクス的に損なわれていない自然地理学的地域であり、アイソスタシー的平衡状態にあると長い間考えられてきた。このように標高が高い原因は、白亜紀から古第三紀に顕著な圧縮変形を受け、その後の新第三紀に伸張変形を受けた周辺地域とは異なり、コロラド高原は内部がほとんど変形していないためによくわかっていない。我々は、新しい地震波トモグラフィーとレシーバー関数法の画像を組み合わせて、高原中央から西部の下に、深さ200 km以上に広がる鉛直方向の高地震波速度異常領域の存在を明らかにした。この異常領域の上面は、地殻下部から深さ70〜90 kmのところへと傾いて広がっている境界であることが地震学的測定によって決められる。速度異常領域の上にある大陸地殻の底は同じような形状をしており、モホ面が上昇している。このような地震学的構造は、下部地殻と大陸リソスフェアがこの地域で薄層に裂けて継続的に沈下していると解釈できる。このことは、鮮新世（2.6 Myr前から5.3 Myr前）における高原の隆起と縁辺の火成活動が、継続的な深部リソスフェア過程と密接に関連していることを示唆している。岩石学的および地球化学的観測結果は、白亜紀から古第三紀後期（約90 Myr前から40 Myr前）における低角度の沈み込みでコロラド高原の下にある原生代のテクトスフェア・マントルが水和され、おそらく弱化したことを示している。我々は、新生代中期（約35 Myr前から25 Myr前）から現代までのマグマの浸入が、コロラド高原の底部と側面の上部マントルに結果的に組成による負の浮力を与え、これが下向きの流れの引き金となったと考えている。火成活動のパターンは、以前に起きたそのような出来事によってコロラド高原のリソスフェアがその周辺から内側へと連続して移されて、隆起したことを示唆している。我々は、グランドキャニオンの下刻速度と鮮新世の玄武岩火山活動パターンを用いて、このような特異な出来事が過去約6 Myrにわたって起こり続けていると推測している。 Full Text PDF 目次へ戻る
