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2006.01.13

地下410kmにあるマグマの謎を解明!

Asahi.comより「地底410キロ「もう一つのマグマ」のナゾ解明

火山の下など地表近くに浮上してくる液体のマグマとは別に、地下410キロの深さにもマグマがあるのはなぜか。地震波の解析で存在がわかってから地球科学者が頭をひねってきた謎を、東北大の大谷栄治教授らが高圧実験で解明した。
地球の内部は、厚さ10−30kmの地殻の下に、高温の岩石からなるマントルがあり、その内側に核が存在します。マントルは組成物質の違いから、三層構造になっていて、このうち地下約30km−410kmの上部マントルの固体が溶けて液体になったものがマグマです。

できたマグマはまわりの岩石より密度が小さいので上昇していきます。上昇したマグマは地下数kmのところにマグマ溜りを作り噴火につながります。

これまで、このマグマ溜りが存在するのは、せいぜい地下数十km程度の深さまでと考えられてきましたが、最近の地震波による解析で約410kmの深さにも液体らしい存在が示されていました。

岩石が溶けるには約2000度の高温が必要ですが、その深さでは実際には1700度程度しかありません。

そこで大谷教授らは、水を含むと、とけ始める温度が下がることに注目。高温高圧をかけ鉱物を溶かして作ったマグマに含まれる水の量を変えて密度を測定しました。

その結果、水を最大で6.7%含む条件にすると、この深部付近でも液体の状態を保っていることを確認。さらに、高温高圧下でも溶けないダイヤモンドの浮き沈みの度合いを見ることで、比重を測定したところ6.7%の水を含んだマグマは、上部マントルの下層部の比重と一致。この付近でもマグマが滞留できることがわかったとのことです。

「プレートの沈みこみに伴い、水が地下深くまで運ばれることでマグマができると考えられる」と大谷教授は話す。
マグマのでき方なども詳しくは分かっていません。

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