地球物理学:超低速拡大モーンス海嶺の深部の電気的撮像
Nature 567, 7748 doi: 10.1038/s41586-019-1010-0
大洋中央海嶺の3分の1以上では、拡大速度は1年当たり20 mm未満である。深部の撮像データの欠如は、超低速拡大海嶺において、融解とマントル上昇流を支配する要因、リソスフェア–アセノスフェア境界(LAB)、地殻の厚さ、熱水噴出活動がまだ十分に理解されていないことを意味している。最近の電磁データは、高速拡大海嶺の理解を大きく向上させたが、超低速拡大海嶺では利用できていない。本論文では、人工電流源電磁探査データと地磁気地電流法データを組み合わせて得られた、超低速拡大モーンス海嶺の深さ120 kmにおける詳細な電磁ジョイントインバージョンモデルを提示する。インバージョン画像は、非対称性の強い狭い斜面領域に沿って集中したマントル上昇流の存在を示しており、これは表面の非対称な隆起に一致する。上昇流のパターンは力学系のいくつかの特徴を示しているが、それはむしろ、低速で非対称なプレート運動に支配された受動的な上昇流を恐らく反映している。上昇するアセノスフェアとメルトは、推定されるモホロビチッチ不連続面の深さまでたどることができ、電気的なLAB(eLAB)を示す比抵抗の等値線(100 Ωm)に囲まれている。このeLABは、最小のメルト含有量によって規定されるレオロジー的境界を表している可能性がある。拡大速度と地殻の厚さの相関を説明するメルト抑制モデルも移動阻害モデルも、この海嶺の下にある薄い地殻を説明できないことが分かった。よりもっともらしいのは、プレートの分離によって生成した、メルトを生み出す岩石の体積によって、地殻の厚さが直接支配されるというモデルである。厚さ約3 kmの海洋地殻への活動的なメルトの貫入は、Loki’s castleの熱水ブラックスモーカー領域で放出される流体対流セルに覆われた地殻マグマだまりと推測される所で最大となる。流体対流は、地殻の中程度の深さの高い空隙率を利用して、水平方向に長く広がっている。このような流路系の規模と長寿命の性質が、超低速拡大海嶺における噴出を促進している可能性がある。

