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地球物理学：ラウ背弧マントルのメルト輸送に及ぼす水の影響の地震学的証拠
Nature 518, 7539 doi: 10.1038/nature14113
背弧拡大中心の下でメルトが生成され輸送される過程は、大洋中央海嶺のものに似た減圧融解と島弧の下のものに似たフラックス融解という2つの端成分の機構によって支配されている。ラウ海盆には、沈み込み帯からの距離がさまざまな拡大海嶺が数多くあり、ここではマグマ生成と地殻形成に対するこれら2つの異なる融解過程を区別する機会が得られる。本論文では、陸上地震計と海底地震計を用いたレイリー波トモグラフィーから得られた地震波速度から推測される、部分溶融の三次元分布に対する制約条件を提示する。中央ラウ拡大中心と東ラウ拡大中心北部の下に見られる地震波低速度域は、西に向かって背弧のより深部に広がっており、これらの拡大中心が上昇流域に沿った融解によって西から供給を受けていることを示唆していて、深部に明瞭な地震波低速度異常が存在しない南部のバルファ海嶺との地球化学的な差異の説明に役立つ。メルト含有量が多いことに由来すると解釈される低S波速度の地域は、中央ラウ拡大中心とラウ海盆北東部の下のマントルウェッジに見られ、現在は活動している拡大中心が存在しない所でも見られる。この地震波低速度異常は、東ラウ拡大中心とバルファ海嶺に沿って南に向かうと距離が離れるに従って弱くなる。これは、マグマ生成量が増加していると推測されていることとは対照的である。こうした異常の変化は、メルト抽出効率の変化に由来し、分別溶融の増大およびマグマの水含有量の増加と相関して南に向かってメルトが減少したと、我々は提案する。スラブからの水の放出は、メルトの粘性の大きな減少か、粒度の増加のどちらかまたは両方を生じさせるので、メルト輸送を促進する。
