上層マントルの動態は,インド南東の山脊に沿ったヘリウムイソトープの変動によって明らかになりました
D W Graham1, J E Lupton, F J Spera
1College of Oceanic & Atmospheric Sciences, Oregon State University, Corvallis 97331, USA. dgraham@oce.orst.edu
熱岩におけるヘリウム同位体の変動は,マントルの混合を明らかにする. インド南東のからの新しいデータでは,150キロメートルと400キロメートルのスケールで二次マントルのコンベクションに関連する構造が示されています.
科学分野:
- 地質化学 地質化学
- 地質物理学 地質物理学とは地質物理学です.
- 地球科学 地球科学 地球科学
背景:
- 火性岩におけるヘリウム同位体 (3He/4He) の変動は,マントルの異質性とコンベクションを追跡する.
- 海洋島ベースタルト (OIBs) は高3He/4Heを示し,深層マントルの源を示唆しますが,海洋中部のベースタルト (MORBs) はより低く,均一な比率を示し,混合の上層マントルを示しています.
- 中洋の山脊に沿った微細スケールの3He/4Heの変動を理解することは,地化学的セグメンテーションとマントルのコンベクションダイナミクスを結びつけるための鍵です.
研究 の 目的:
- インド南東の山脊に沿って微細なヘリウム同位体変動を調査するために.
- 地表地化学および地物理学データをマントルプロセスと関連付けるための定量的なアプローチを開発する.
- マントルの異質性,コンベクション,および中海の山脊における地球化学的セグメンテーションの関係を解明する.
主な方法:
- ヒリウムイソトープ比 (3He/4He) の分析は,インド南東の山脊の約5,800kmにわたって収集されたMORBメガネで行われました.
- 空間地化学データに対する点対点相関分析の適用.
- ヘリウムイソトープデータを地質学的パラメータと統合してマントルの構造を推測する.
主要な成果:
- ヘリウムイソトープの構造は,山脊に沿って約150kmと400kmの長さスケールで特定されました.
- 空間的なヘリウムイソトープの変動と,マントルの基礎構造との間の定量的な相関を示した.
- 観測されたパターンは,これらの構造と地球のマントルの二次コンベクションとの関連を示唆しています.
結論:
- MORBにおける微細なヘリウム同位体変動は,マントルの異質性とコンベクションに関する重要な洞察を提供します.
- 地化学的なセグメンテーションの特定された長さスケールは,二次マントルのコンベクションプロセスと相関しています.
- この研究は,マントルのコンベクションがどのように同位体異質性を生み,維持するかを理解する上で進歩をもたらします.
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