Letter 地球：大陸リソスフェアのカンラン石の含水量とクラトンの長寿命 2010年9月2日 Nature 467, 7311 doi: 10.1038/nature09317 古代の大陸核であるクラトンは、地球上で最古（2 Gyr以上前）の地殻とマントルを含んでいる。これらは水平方向に数百キロメートル広がり、その下には深さ180〜250 kmまで、周囲のマントルとは化学的にも物理的にもはっきりと異なるマントルの根が横たわっている。クラトンは地球で最も厚いリソスフェアであり、流れるアセノスフェアから独立した堅い竜骨として機能しているが、マントルのこのように大きな領域が、これほど長い時間にわたってマントル対流から独立して存在できた理由は、未解決の問題である。このような長寿命の一因と考えられる重要な物理的性質には、メルトの枯渇が極めて進んだことによる化学的浮力や、熱伝導による温度勾配がもたらした低温に導かれた堅さなどが含まれる。しかし、地球ダイナミクス的計算からは、数十億年にわたるマントル対流の間に、リソスフェアマントルが運び去られるのを妨げるには、このような性質では十分でないことが示唆されている。含水量の違いは、上部マントルに最も豊富に存在する鉱物であるカンラン石に対して立証されている加水軟化効果によって、クラトンの根とその周りのマントルとの間で粘性差をさらに大きくしている可能性がある。しかしながら、クラトンマントルの根の含水量は、これまであまりしぼり込まれていなかった。本論文では、カープバール（kaapvaal）クラトンマントルの根のリソスフェア–アセノスフェア境界領域から得られたカンラン岩捕獲岩中のカンラン石は、水をあまり含んでおらず、その下のアセノスフェアとの間に十分な粘性差をもたらして、地球ダイナミクスの計算から要求される安定性基準を満たすことを示す。この結果は、最古の大陸が、寿命の短い海洋プレートとは対照的に、テクトニクス的に活動的な地球の内部への再循環に抗してきた理由という、プレートテクトニクスの不可解な謎を解決するものである。 Full Text PDF 目次へ戻る
