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Updated: May 15, 2026

Simulation of the Planetary Interior Differentiation Processes in the Laboratory
Published on: November 15, 2013
ニッケルとヘリウムの証拠は,核-マントルの境界線上での融解の証拠です
Claude Herzberg1, Paul D Asimow, Dmitri A Ionov
1Department of Earth and Planetary Sciences, Rutgers University, 610 Taylor Road, Piscataway, New Jersey 08854-8066, USA. herzberg@rci.rutgers.edu
玄武岩のヘリウム3とヘリウム4の比率が高いことは,地上の深い源からの起源を示唆しています. このニッケルが豊富で,ガスが少ないマントルの源は,地球の歴史の初期に,コアとマントルの相互作用によって形成された可能性が高い.
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.
- 惑星科学は惑星科学である.
背景:
- 玄武岩の高い (3) He/(4) He比は,典型的には,原始的な,ガスのない下層マントルの源と関連付けられています.
- これらの源は,地球の増殖以来,孤立していたり,マントル全体に分布している可能性があります.
研究 の 目的:
- 特定の玄武岩岩の高い (3) He/(4) He比率の起源を調査する.
- 地化学・鉱物学データを用いて,ヘリウム源の特徴と位置を制限する.
主な方法:
- バフィン島,西グリーンランド,オントン・ジャワ高原,ゴルゴーナ島,フェルナディナ島 (ガラパゴス島) の溶岩からのオリヴィン系フェノクリスト組成物の分析.
- ペリドータイトの源におけるニッケル含有量の比較と,現代の海中の玄武岩源との比較.
- 研究された溶岩におけるヘリウム同位体比 ((3) He/(4) He) の評価.
主要な成果:
- 研究された溶岩は,典型的な海中山の玄武岩源よりも約20%高いニッケル含有量を持つペリドチート源から生じた.
- これらのニッケル豊富な源は,高い (3) He/(4) He比率と関連しています.
- 証拠によると,これらの源は,初期の地球の微分化過程で,コア-マントルの相互作用によって形成されたことを示している.
結論:
- コアとマントルの相互作用によって形成された,ガス解消が少ない,ニッケルに富んだマントル源は,高い (3) He/(4) He比率を説明すると提案されています.
- この原始的な源は,マントルの羽根によってサンプリングされている可能性が高い.
- 核-マントルの境界圧力のニッケル分割実験は,この源の空間的分布をマッピングするのに役立ちます.
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