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Am. )に掲載されている図は、大陸移動説にプレートの概念が加わったものだと思われる(図1)。その意味では、1963年(今から52年前)が大陸移動説とプレートテクトニクス理論の転換期であったのかもしれない。 図1: ウィルソン(Wilson、1963、Sci.
Rev. )で推定されているインド亜大陸の高速北進の様子。2億年前(200 Ma)から現在(0 Ma)までのインド亜大陸の輪郭が描かれている。 図2:本研究のシミュレーション結果の一例。地球表層の大陸分布の時間変化を表す。(a)2億年、(b)1億5000万年前、(c)1億年前、(d)現在。 図3: 図2 の各年代に対応するマントル内部の温度構造の三次元プロット。青色の等値面は各深さの平均温度よりも250°C温度が低く、黄色の等値面は100°C温度が高い。表層のオレンジの領域は大陸の位置。 図4:インド亜大陸の高速北進のメカニズムを示した模式図。 図5:地震波トモグラフィーで画像化された、現在のインド亜大陸から地中海の下に存在する地震波高速度異常領域。深さ500 km、800 km、1200 km、1600 kmの断面図。データはRitsema et al. (2011, Geophys. J. Int. 体操はいかにしてオリンピックの人気競技となったか | ナショナルジオグラフィック日本版サイト. )に基づく。 図6:大陸移動の原動力に関する二つの考え方。(上)1975年以降の考え方(Forsyth & Uyeda, 1975, Geophys. R. Astron. Soc. )。この場合、「大陸下マントル曳力」(マントルが大陸の底面を引きずる力)は大陸移動の抵抗力として働く。(下)本研究のシミュレーション結果に基づく考え方。この場合、「大陸下マントル曳力」は大陸移動の原動力として働く。 補足資料 図7:超大陸下の上昇プルームの発生と、超大陸の熱遮蔽効果による高温異常領域の発生のメカニズムを表した模式図(Yoshida & Santosh, 2011, Earth-Sci. ; Heron & Lowman, 2014, J. Geophys. )。
-T., Cheng, Z., Liu, C. -Q., Li, S. -L., Lang, Y. -C., Zheng, G., Li, Z., Li, L., Li, Y. DOI番号:10. 1038/s41467-021-24415-y 問い合わせ先 英語: 東京大学大気海洋研究所 海洋化学部門 張 茂亮 E-mail:mzhang ◎ ※「◎」は「@」に変換してください 日本語: 高知大学 海洋コア総合研究センター 佐野 有司 E-mail: ◎ 用語解説 注1:ヘリウム 希ガス元素の一つで、その同位体比は表層とマントルの物質で大きく異なる。これを利用してヘリウムの起源を調べることができる。 注2:クラトン 大陸地殻の古く安定した部分。安定陸塊とも呼ばれる。 添付資料 図1. 東南チベット高原のテクトニクスとヘリウム同位体比の分布。分析した試料の採取点は三河断層(TRF)、里塘断層(LTF)、仙水河断層(XSHF)、安寧河-小江断層(AXF)、本棚断層・紅河断層(BF & RRF)、腾冲火山(TCV)、司馬尾火山(SMV)、四川盆地(SB)である。IACBはインドとアジアの境界線である。 図2. 大陸と海洋の起源 日本語訳 どれがいい. ヘリウムおよび炭素同位体比のIACB(インド・アジア境界線)からの距離に対する変動。ヘリウム同位体比は大気の値の倍数、炭素同位体比は国際標準VPDBの 13 C/ 12 C比からの変異を千分率で表す。 図3. A:東南チベット高原におけるひずみの分布、B:ひずみとヘリウム同位体比の関係、C:ひずみとIACB(インド・アジア境界線からの距離)の関係
3 地球史の時代区分(地質年代区分) 地球の歴史は、約46億年前の太陽系の誕生に始まる。これまで知られた地球最古の大陸を作る岩石の年代は約40億年前で(カナダのアカスタ片麻岩や東南極のナピア岩体)、46~40億年の間は岩石としての記録があまりないので「冥王代」とよばれる。ただし西オーストラリアのナリア地域には、40~44億年前のジルコンを含む岩石(珪岩)が出る。ジルコンや珪岩の存在は、その背後に花崗岩質の地塊があったことを暗示する。 地質年代の区分(表2)は、おもに化石、すなわち生物の種の変遷によって決められるので、古生代・中生代・新生代のように「生」の字を使う。 約40~25億年前までは、初源的な単細胞生物(ピルバラ地域のチャートの中から見つかっている)くらいしかいなかったので始生代(または太古代)といい、25~5. 4億年前は、原始的な生物がいたという意味で原生代という。5. 4億年以後になると、生物が大発生して化石が豊富に発見され、詳しい年代区分ができるようになるので、古生代~新生代をまとめて顕生代といい、それ以前をまとめて先カンブリア時代という。人間の歴史に例えれば、顕生代が歴史時代に、先カンブリア時代は先史時代に相当するだろう。 表2 地質年代区分と主な地質現象
1.地球の構造および組成と地質年代区分 1. 1 地球の構造 [地球の構造]: 固体地球は、地殻・マントル・核の3層の構造から構成される(図1)。地球は、46億年ほど前に太陽系の他の惑星と同時に、隕石が集積してできたと考えられ、中心にある核は、鉄やニッケルに富んだ隕鉄に似た物質でできていると推定される。地球内部の層状構造は、地震波の性質と伝わる速さの解析から求められる。また地震波速度から密度が分かり、その密度に適合した物質は何か、推定が行われる。地殻とマントルの境界で地震波速度が大きく変わり、これをモホロビチッチ不連続面(モホ面、深度10~40㎞程度)といい、マントルと核の境界をグーテンベルグ不連続面(深度2900㎞)という。核の上部(外核)は液体であるが、深度5100㎞以下(内核)は固体と考えられる。マントル中にも物質的な不連続があり、マントル上部の深度400㎞くらいまでは主にかんらん岩からなるが、さらに深部ではより高圧に適合した物質に変化(相転移という)していると考えられる。鉱物とその集合体である岩石が、地球を構成する最も主要な物質である。 [地殻の構造]: 地殻は、構成岩石と構造の違いにより、大陸地殻と海洋地殻に分けられる(図2)。大陸地殻は、海洋地殻に比べて2~3倍の厚さ(30~40km)があり、さらに上部地殻と下部地殻に分けられる。上部地殻は主に花崗岩質の岩石からなるので花崗岩質層(平均密度2. 7g/cm3くらい、化学組成ではSiとAlに富んでいるのでシアルともいう)、下部地殻は玄武岩質の岩石(斑れい岩や高度変成岩)からなるので玄武岩質層(平均密度3. 20210712｜学術ニュース＆トピックス｜東京大学大気海洋研究所. 0g/cm3くらい、SiとAlについでMgが多いのでシマ)という。一方海洋地殻は比較的薄く、花崗岩質層を欠く。モホ面以下がマントルで、主にかんらん岩からなる(平均密度3.