地球化学：キンバーライトが明らかにする深部の孤立したマントル貯蔵庫の25億年の進化
Nature 573, 7775 doi: 10.1038/s41586-019-1574-8
地球の地球化学的進化に関する広く受け入れられているパラダイムでは、過去約45億年にわたるマントルからの連続的なメルトの抽出によって大陸地殻が形成され、メルトの枯渇した相補的な貯蔵庫が少なくとも1つ生成されたとされている。現在、この貯蔵庫は、上部マントル内の中央海嶺玄武岩供給源であると認識されている。しかし、地球化学的モデルと、火山岩の一部に見られる高い3He/4He比（つまり始原的）の特徴は、より深部の孤立した領域に、比較的分化していない大量のマントルが存在することを示唆している。巨大火成岩岩石区の玄武岩の一部によって、マントルの最も始原的な部分を一時的に垣間見ることができる可能性があるが、惑星の時間スケールでのそうした供給源の寿命（そして、それが今も残存しているかどうか）に関する重要な疑問はまだ解明されていない。大半のダイヤモンドの供給源である少量の火山岩キンバーライトから、地球深部マントルの組成に関する貴重な知見が得られる。さまざまな年代のキンバーライトの放射性同位体比によって、この領域の進化の経時的なマッピングが可能になる。本論文では、全球に分布しているキンバーライトが、一様で始原的なマントル供給源を示す同位体組成を持つ、単一の均一な貯蔵庫に由来することを示す。これは、地球史の少なくとも25億年にわたって孤立して進化しており、こうした貯蔵庫は我々の知る限り、これまでに特定されている唯一のものである。約2億年前に、おそらく外部の物質に汚染された結果、同じ供給源の大部分が擾乱されたと考えられる。影響を受けたキンバーライトの分布は、この事象がパンゲア超大陸の縁辺に沿った沈み込みに関連していた可能性を示唆している。これらの結果は、全球に広範に広がる長寿命のマントル貯蔵庫の存在を明らかにしており、これがその後擾乱されて、おそらく大規模マントル混合領域への著しい変化の先触れとなった。こうした過程によって、最近のマントル由来メルトに、汚染されていない始原的マントルが見つかりにくい理由を説明できる可能性がある。
