地球科学：太平洋プレートの二重ホットスポット火山列の同時出現とその原因

マントルプリュームは、地球の核から表面へ熱を輸送する高温岩石の浮力による上昇流であり、プレートテクトニクス過程とは直接関係しない異常な火山活動地帯を生成している。ハワイ–天皇海山列は、最もよく調べられている例であるが、この海山列に沿ってほぼ平行なロアとケアという2つの火山列があり、その間に系統的な地球化学的な違いが存在することはまだ説明されていない。本論文では、こうした火山列の出現が、太平洋プレートの他の二重火山列の出現とプレート運動の方位の最近の変化と同時に起こっていることを示す。我々は、ハワイ二重火山列の進化を説明する三分割モデルを提案する。最初に、急速に移動する太平洋プレートの下のマントル流がハワイ・プリュームを強く傾け、高圧と低圧のメルト生成領域が水平方向に離れた。次に、太平洋プレートの運動方位が最近変化したことで、高圧と低圧のメルト生成物が地理的に異なる火山として出現し、これによって太平洋全域で二重火山列が同時に出現したことが説明される。最後に、榴輝岩メルトとカンラン岩の反応で形成される二次的な輝岩が、ロア列火山活動の下にある低圧メルト領域で支配的となり、ロア型の溶岩とケア型の溶岩の間に見られる系統的な地球化学的な違いをもたらした。今回の結果は、二重火山列の形成は一時的なものであり、これを用いて、プレート運動の変化を特定し、時間的な制限を与えることができることを示唆している。

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