地球力学：プリュームによって生じた沈み込みの開始がきっかけとなった地球のプレートテクトニクス

地球でどのように沈み込みとプレートテクトニクスが始まったか、それ以前の地球のテクトニクス的構造はどのようなものだったかに関する科学的理論は謎が多く、議論の的になっている。現在の沈み込み開始機構の大半では、プレートの力の作用とリソスフェアの弱い領域の存在が必要であり、これらはプレートテクトニクスの帰結であるため、全球でプレートテクトニクスが始まる前は沈み込みの開始過程が著しく異なっていたと考えられ、沈み込みとプレートテクトニクスの開始に対する有望なシナリオは解明されていない。一方、プリュームによって生じた沈み込みの開始によって、プレートテクトニクスの助けを借りずに最初の沈み込み帯が始まった可能性がある。本論文では、高分解能三次元数値熱機械モデルを用いて、この機構を検証する。我々は、3つの重要な物理的要因、つまり（1）負の浮力を持つ強度が高い海洋リソスフェア、（2）プリューム上のリソスフェアのマグマによる集中的な弱化と薄化、（3）水を含む地殻によるスラブ界面の潤滑が組み合わさって、自立した沈み込みのきっかけとなったことを立証する。さらに我々は、プリュームによって生じる沈み込みは、年代の古い海洋プレートで高温の初期地球でのみ起こり得たことも示す。対照的に、年代の若いプレートでは、自立した沈み込みや全球的なプレートテクトニクスよりも間欠的なリソスフェアの滴下が促進される。

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