地球：プレートテクトニクス、損傷および継承
Nature 508, 7497 doi: 10.1038/nature13072
地球におけるプレートテクトニクスの開始は、地球史の重大な出来事である。最初の原始沈み込み（約40億年前）と全球テクトニクス（約30億年前）の間の時間的な遅れから、プレートとプレート境界は10億年の期間にわたって拡大したと示唆される。この時間的な遅れの理由は分かっていないが、プレートテクトニクスの起源を理解する上で重要である。本論文では、十分なリソスフェアの損傷（剪断の局在化を促進し長寿命の弱帯を活性化する）が一時的なマントル流と移動する原始沈み込みと結び付いて、弱いプレート境界が蓄積され、最終的に沈み込みのみによって駆動される完全なテクトニックプレートが形成されることを示す。我々は、細粒進化と、多結晶岩石の野外観測と実験室観測に一致する複合物のレオロジーによる損傷機構を、低圧帯が対流下降流の吸い込みと等価な、圧力で駆動されるリソスフェア流の理想モデルと組み合わせて用いて、この過程をシミュレートした。地球に似た条件に対する最も簡単な場合では、流れが沈み込みのみにより駆動されるにもかかわらず、駆動する圧力場が数回連続的に回転することで、過去に損傷した残存弱帯が生成され、リソスフェア流により継承されてほぼ完全なプレートが形成され、受動的な拡大と横ずれ境界はさらに持続し局在する。しかし、金星のように表面の条件がより高温の場合は、損傷の蓄積と継承は無視できる程度であるため、沈み込み帯のみが生き残りプレートテクトニクスは拡大しない。これは、観測結果と一致している。プレートが発達した後は、駆動力の連続した変化と継承された損傷と弱帯が組み合わさって、斜めの沈み込み、プレート運動とほぼ平行な横ずれ境界、より小さなプレートの破砕などのテクトニクス的複雑性の増大が促進される。
