Letter 地球：ハワイ地膨の形状から推測される非線形マントルレオロジー 2011年5月26日 Nature 473, 7348 doi: 10.1038/nature09993 地球マントル内部で熱的および組成的起源の浮力により生じる対流循環は、マントルを構成する岩石のレオロジーによって密接に支配されている。岩石は点欠陥の拡散（歪み速度と応力の間に線形関係が見られる拡散クリープ）や結晶内転位の動き（非線形転位クリープ）により変形する。しかし、マントル内部のどこで、これらの機構のうちのどれが支配的かを示す信頼できる地図はまだなく、地表の地球物理学的観測からそこで働いている機構を直接推測できる地域を見つけ出すことは重要である。本論文では、マントルプリュームにより形成される海底地形異常（地膨）の下降流減衰率という新しい観測量を明らかにし、その値は拡散クリープと転移クリープの違いを規定する歪み速度と応力の関係式中の指数の値のみに依存することを示す。ハワイの地膨地形と単純な流体力学モデルの予測の比較から、地膨の形は拡散クリープではよく説明できず、転移クリープのレオロジーを必要とすることがわかった。モデルが予測しているレオロジーは、カンラン石と単斜輝石の室内実験変形データとかなり一致しており、ハワイの溶岩はこれらの成分の両方かあるいは片方を含んでいることを示唆している。 Full Text PDF 目次へ戻る
