地球の縫い目を深く見る

初めて、地質学者が超低速の中央海を研究しています

中央海で黒人喫煙者に飛び込みます。 このような地球の境界面が海底下でどのように見えるか、研究者は今や目に見えるようにしました。 ©NTNU
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隠された深さの調査:初めて、研究者は地球の地殻の非常に特殊なシームゾーン、非常に不規則に裂ける中央海の下の深い構造を調査しました。 地球の広がり地帯の約3分の1がこのタイプに属しますが、その内部の生命はほとんど知られていません。 現在、導電率測定は深さからの最初の情報を提供します。

中央海は地球の縫い目であり、新しい海洋地殻の工場です。 地球のプレートはそこで離れて漂流しているため、新鮮なマグマが地球の内部から出てきます。 その結果、火山と熱水噴出孔によって形成された細長い山の尾根が形成されます。 ほとんどの場合、この海の溶岩はかなりゆっくりと安定して戻りますが、大規模な噴火も可能です。 しかし、地殻が漂っている地球プレートによって引き裂かれているためにこれらの発生が受動的に発生するかどうか、またはマグマの圧力がそれらを深部に引き起こしているかどうかは、まだ論争中です。

スローバックのパズル

問題は、これまでのところ、中央海の下で何が起こるかほとんどわかっていないことです。 地質学者は非常に動きの速いバックを研究しましたが、彼らは非常に長い広がりのゾーンの深さを調べることができませんでした-そして多くがあります:トロンハイムにあるノルウェー科学技術大学(NTNU)のStåleEmil Johansenと彼の同僚について説明します。

スピッツベルゲン島の超大洋中央部の断面。 Johansen et al。Nature 2019

これらのスロージャンクションの謎を解明するために、研究者たちはスピッツベルゲン島南西部のケシ畑を研究しました。 そこでは、地球プレートのゆっくりと漂流している部分が何よりも熱水噴出孔の広範なフィールドを通って逃げます。 「ロキの城」の黒人喫煙者は2, 300メートル以上の深さにあり、これまで同種の最北端の代表者であり、このフィールドは2008年に発見されました。

岩のテクスチャを垂直に

ヨハンセンと彼のチームは、2つの方法で深成岩の伝導率を分析しました。 マグネトテルリック測定は、電磁背景放射に対する岩石の反応を記録しました。 より精巧なCSEM技術のために、科学者は海底のトラバースに沿って30個のセンサーのみを配置しました。 その後、調査船がその上に電荷源を引き寄せ、センサーがこれらの信号が地面からどのように変化したかを記録しました。 ディスプレイ

「初めて、これら2つの手法を1つの信号に統合し、深い構造の壮観な画像を受け取りました」とヨハンセンは言います。 「これまで以上に、これらの中央海の地下を深く見ることができました。」センサーデータの「ビュー」は、深さ120キロメートルまで十分でした。 下層土の導電率の微妙な違いは、岩石の組成と、岩石が溶融しているか固体であるかを裏切りました。

驚くほど非対称

測定結果が明らかにしたように、中央海ridgeの下では、マグマが地殻に向かって大きく非対称な帯状に膨らみます。 「通常、このような上昇ゾーンは対称に見えるはずです」とヨハンセンは言います。 「しかし、この場合、伝導性の高いメルトリッチ岩から西側の固体への移行は、背面の東側よりも急激です。」したがって、地球プレートは中央海域の東側にあります。 Deutlichckensは西側よりもかなり厚い。

研究者によると、2つのプレートの非対称な形状と動きは、マグマチャネルの非対称性を説明する可能性もあります。 そして、マグマがプレートの動きによって活発に上昇するのか、それとも受動的に「吸い込まれる」のかという問題についての洞察を与えます。「ゾーンは動的システムの特徴を示すものの、ゆっくりと非対称のプレートの動き」と研究者は述べた。

ロキの城の下のマグマの部屋

また、測定により他の何かが明らかになりました。「ロキの城」の約4〜5キロメートル下に、急速に導電率が増加する別のゾーンがあります。 「これは融解率の増加を示しており、マグマ溜まりを示している可能性がある」と研究者らは報告している。 彼女はまた、熱水噴出孔にミネラル豊富な熱い水を供給する地下の流体の流れの広範なネットワークを特定することができました。

「このような配管システムのサイズと長寿命の性質は、地殻内の循環を促進し、超低速拡散ゾーンが拡散率と水漏れの線形関係からしばしば逸脱する理由を説明することができます」とヨハンセンと彼のチームは説明します。 (Nature、2019; doi:10.1038 / s41586-019-1010-0)

出典:ノルウェー科学技術大学(NTNU)

-ナジャ・ポドブレガー