地球物理学：巨大火成区の発達における過去の断裂の重要性

最近破壊された地溝帯のようなリソスフェアの薄い領域は、断裂や巨大火成区の発達の際に火成活動や変形が集中する弱い場所であると一般的に考えられている。しかし、6600万年前にアンザ地溝帯が破壊された場所である東アフリカのトゥルカナ低地では、約4500万年前に高温のプリューム物質と遭遇した時期にリソスフェアの薄い場所であったにもかかわらず、隣接するエチオピア高原に見られるような広範な洪水火成活動は起こらなかった。今回我々は、表面波データとレシーバー関数データを共に逆解析して、トゥルカナ低地の下の地殻と上部マントルの地震学的構造を絞り込んで、リソスフェアの熱機械的変形を評価した。隆起したエチオピア高原の下に遍在する、厚い下部地殻貫入体の存在を示す証拠は、現在も活動している東アフリカ地溝帯が周囲にあるが活用されていないトゥルカナ低地の破壊されたアンザ地溝帯の下では相対的に乏しい。また、トゥルカナ低地の下のマントル・リソスフェアも、温度が低く地震波速度が速い「蓋」の特徴を持ち、エチオピア高原とは対照的である。アンザ地溝帯の破壊の際の揮発性物質の枯渇によって、おそらく薄くなったリソスフェアが溶けにくくなり、その後元に戻らなかったと思われる。従って、その後の断裂と火成活動は、まだ薄かったアンザ地溝帯から離れた、肥沃なリソスフェアによって融解が可能になりプレートの降伏強度を十分に下げることができた場所で始まった。それゆえ、薄くなったリソスフェアの場所は、必ずしも著しい伸長や火成岩区が発達する継続的に弱い地帯とは限らない。

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