研究者らは、大陸がマントル波によって下からゆっくりと剥ぎ取られ、遠くの海洋での火山活動を支えていることを発見した。このプロセスは、遠隔の海洋島における大陸の化学的特徴を説明する。Nature Geoscienceに掲載された発見は、マントル動態に関する伝統的な見解に挑戦する。
サウサンプトン大学と国際的な共同研究者の地球科学者らは、大陸がその深い根から剥ぎ取られる隠れた地質学的プロセスを明らかにし、これが海洋深くでの火山噴火に寄与することを示した。
Nature Geoscienceに掲載された研究では、大陸がプレートテクトニクスによる力で分裂すると、150〜200キロメートルの深さにゆっくりと移動する「マントル波」が形成されることが示されている。この波は大陸の基部に沿って移動し、大陸物質の断片を剥ぎ取り、1000キロメートル以上横方向に海洋マントルへ運ぶ。このプロセスはカタツムリの速度の約100万分の1の速度で起こり、数千万年にわたる火山活動を維持できる。
「何十年も前から、海洋の下のマントルの一部が奇妙に汚染されているように見え、古い大陸の破片が何らかの方法でそこに到達したように見えることを知っていた」と、サウサンプトン大学の地球科学教授で研究の主著者であるThomas Gernon氏は述べた。「しかし、そのすべての大陸物質がどのようにそこに到達したかを十分に説明できていなかった。」
モデルを検証するため、チームはインド洋海山州のデータを分析した。この地域は1億年以上前に超大陸ゴンドワナの分裂後に形成された。彼らは、分裂直後に大陸元素に富むマグマが表面に噴出したことを発見し、その特徴は時間とともに薄れた。これは深いマントルプルームの証拠なしに起こり、剥ぎ取りメカニズムが主要な駆動力であることを示唆している。
ポツダムのGFZ Helmholtz Centre for GeosciencesのSascha Brune教授は、「大陸が分離した後も、マントルは大陸分裂の影響をまだ感じていることがわかった。新たな海洋盆地が形成されてもシステムはオフにならない—マントルは動き続け、再編成し、起源から遠く離れた豊潤な物質を運ぶ」と付け加えた。
この発見は、北東インド洋のクリスマス島のような海洋島がプレート境界から遠く離れているにもかかわらず、豊潤な大陸元素の高い濃度を示す理由を解明する。それは、マントル波をダイヤモンド噴火のような内陸効果に結びつける以前の研究に基づいている。