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地球:気体が不飽和状態にある始源的大洋中央海嶺玄武岩と上部マントルの揮発性物質量

Nature 419, 6906 doi: 10.1038/nature01073

火山から噴出されるマグマの揮発性物質を解析すると、地球マントル中の揮発性物質量とマグマの脱ガスが大気と海洋の化学的性質に与える影響を絞り込むのに使うことができる。しかし、多くの揮発性元素のマグマ中での溶解度は大気圧の下では非常に低いので、ほとんどすべての噴出したマグマで脱ガスが起こり、揮発性物質の初期の状態は保持されない。ここでは、トランスフォーム断層内にあるシケイロス拡大中心で得られた、複数の大洋中央海嶺玄武岩に含まれる、噴火前の不飽和状態にある揮発性物質量を測定したので報告する。不飽和状態にあることで、揮発性物質と不溶性微量元素の間の相関関係がわかり、それにより上部マントル中における揮発性物質量とその振る舞いについて新たな制約条件が得られる。我々のデータにより、通常の大洋中央海嶺玄武岩生成源における二酸化炭素、水、フッ素、硫黄、および塩素存在量をさらに絞り込むことができる。二酸化炭素の不親和的振る舞いと、CO2/NbおよびCO2/Cl比から、脱ガス後の塩素の混入した大洋中央海嶺玄武岩マグマ中の当初の二酸化炭素および塩素量の推定を行うことができ、それにより大洋中央海嶺の脱ガスおよび混入過程について絞り込みが可能となろう。

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