火山学：リフトによって生じたクラトンのキールの破壊が駆動するキンバーライト火山活動

キンバーライトは、地質学的過去に地球の表面に爆発的に噴出した、揮発性物質に富み、時にはダイヤモンドを含むこともあるマグマである。この謎の多いマグマは、地球マントルの深さ150 kmを超える深部が起源であり、安定したクラトンにおいて超大陸の周期性と大まかに同期したパルス状に生じている。その流動化を駆動しているのが、マントルプリュームなのか、クラトンのリソスフェアの力学的弱化なのかはよく分かっていない。今回我々は、過去10億年にわたるキンバーライトの大半は、大陸分裂の約3000万年後に噴出したものであり、リフティング過程との関連性が示唆されることを示す。我々の力学的モデルと解析モデルは、リフティングの際に形成された物理的に急峻なリソスフェア–アセノスフェア境界（LAB）によって、アセノスフェアに対流不安定が生じ、それがリフト帯の内側を数百から数千キロメートルゆっくりと移動することを示している。こうした不安定性は、大陸分裂後数千万年にわたって持続し、クラトンリソスフェアの底部、すなわちキールを数十キロメートル不安定化させた。移動したキールは、還流の中でアセノスフェアと再循環した揮発性物質に富むキールの高温の上昇する混合物で置き換えられ、これにより減圧部分溶融が生じた。今回の計算結果は、この過程によって、キンバーライトから期待される特性とよく一致した、小体積かつ低度の揮発性物質に富むメルトが生成されることを示している。今回の結果を合わせると、クラトンのキールの段階的な破壊を通して、キンバーライトの間欠性と超大陸の周期性の間の定量的な機構的関連性が得られる。

目次へ戻る