地球：プレート運動の正味の特性により明らかになった活動的なマントル上昇流の安定性

マントル内部の粘性対流は、テクトニック・プレートの運動と関連があり、広範な地域で地球の表面を変形させる。表面の地質と深部マントルのダイナミクスの間のこうした密接な関連は、おそらく地球史全体を通して働いてきたが、マントル流の歴史はよくわかっていないので過去を調べることは困難である。本論文では、全球規模のマントル流の時間依存性を、表面のプレート運動の正味のふるまいから推定できることを示す。特に、中生代初期までさかのぼるテクトニクス再構成から、プレート運動の双極子モーメントと四重極子モーメントを計算することによって、調和関数の次数1と2に対応する正味の収束と発散の地理的位置を追跡した。現在のプレート運動については、東アジアに双極子収束があり、中央アフリカと太平洋中央部に四重極子発散があることが分かった。これらの位置はその下のマントル流の双極子と四重極子の位置とほぼ一致しており、プレート運動のこうした「正味の特性」から深部の流れのパターンが明らかになることを示している。四重極子発散の位置は、過去2億5000万年間大きく動いておらず、アフリカと太平洋の下のマントル上昇流が長期的に安定していることを示唆している。こうした上昇流の位置は、最下部マントルの組成的にも地震学的にも異なる2つの領域の上にあり、地質学的時間にわたって静止しているので、これらの領域を中心として全球のマントル流が形成された可能性がある。

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