Letter

大陸の強度に対するエネルギー・フィードバックの影響

Nature 442, 7098 doi: 10.1038/nature04868

古典的な大陸の強度断面図は、応力に対する大陸の準静的な流動学的応答から得られたもので、脆性的な層と延性的な層との間の力学的な相互作用は考慮されていない。このような相互作用は、脆性-延性遷移域での複雑な破壊をもたらし、歪みの局在化をエネルギーと組み合わせて解明することが必要となる。本論文では、エネルギー、運動量および連続体の方程式3つ全部を組み合わせたものを解くことにより、大陸の変形について調べた。このような手法により、予想されなかったフィードバック過程が現れ、これが相当弱い力学的強度への変化につながった。このモデルでは、脆性-延性遷移域に集中して応力が局在化することにより、最も強度が大きい地殻層の直上に、地殻中部の剥離断層が自発的に発達する。また、付加的なデカップリング層が下部地殻とマントルの間に形成されることもわかった。この結果により、大陸変形の際に数百キロメートルにわたる水平方向の運動を調節することが観測されているデカップリング層の発達が説明できる。

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