地球科学：大陸の分裂時に深部炭素を濃集させる安定陸塊下マントルの流動

大陸の地溝帯は、マントルの二酸化炭素（CO₂）の地球大気への重要な放出源である。地球深部の炭素は、リソスフェア・マントルに長期間にわたって保存されているため、地溝帯のCO₂フラックスは、メルトと揮発性物質の輸送を支配するリソスフェアの物理過程に依存している。太古代と原生代のリソスフェアの組成と厚さの違いが深部炭素のフラックスに及ぼす影響は、いまだに検証されていない。本論文では、炭素に富んだタンザニアのクラトン（安定陸塊）下のマントル流動が、東アフリカ地溝帯系の一部の下で深部炭素を濃縮していると提案する。我々は、CO₂とヘリウムの放出源とフラックスを、造山帯（ナトロン盆地とマガディ盆地）と安定陸塊（バランギダ盆地とマニャラ盆地）のリソスフェアの間にある境界を北から南に交差する、長さ350 kmの測線に沿って調べた。拡散したCO₂の脱ガスが生じた地域では、地溝帯が太古代の（安定陸塊的な）リソスフェアから原生代の（造山的な）リソスフェアへと変化するにつれて、マントルのCO₂フラックスと³He/⁴He比の増大が見られた。安定陸塊の端の近くでは、活発なカーボナタイトマグマの火成活動も起きていた。これらのデータは、太古代の厚いリソスフェアの根が、その隣にある原生代のより薄いリソスフェアの底に水平に移流することで、深部炭素が非常に濃集した地域が生じたことを示唆している。この深部炭素の抽出モードは、大陸地溝帯の一部でCO₂フラックスを増大させている可能性があり、炭酸塩に富んだマグマの生成と位置の支配を助けている。

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