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地球:最古の地球マントル貯蔵庫の残存を示す証拠

Nature 466, 7308 doi: 10.1038/nature09287

ヘリウムは、地球マントルの始原物質を追跡するための強力な手段である。海洋島玄武岩の一部で極端に高い3He/4He比がみられることは、地球マントル中に保存された、比較的脱ガスしていない未分化の物質の存在を示唆している。しかし、高い3He/4He比を示す地球の溶岩で、早い形成年代(およそ4.5 Gyr前)に必要な、始原的な鉛同位体組成を示すものは見つかったことがない。本論文では、地球上のマントルで最も高い3He/4He比をもつことがこれまでにわかっている、バフィン島と西グリーンランドの新生代の溶岩が、4.55〜4.45 Gyr前という太古のマントル生成源の年代と一致する始原的な鉛同位対比をもつことを示す。バフィン島と西グリーンランドの溶岩はまた、初期(およそ4.5 Gyr前)に形成された地球マントル貯蔵庫に対して最近提案された143Nd/144Nd比と似た値を示す。バフィン島と西グリーンランドの溶岩にみられる、ヘリウム、鉛、Ndの同位体組成を組み合わせると、これらの生成源が、調べることのできる最も古い地球マントル貯蔵庫であることが示唆される。これは、現在の火山活動を生じさせたすべてのマントル貯蔵庫の親なのかもしれない。

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