電磁気トモグラフィー法による3次元全地球マントル構造モニタリング

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地球マントル遷移層の電気伝導度構造について、地域ごとの比較をおこなった。以前太平洋下の電気伝導度構造を、陸上での地磁気観測および海底ケーブル電位差データを用いて、解析をおこなった。その結果として、マリアナ下に沈みこんだスラブと考えられる低伝導層の上方に、そこから脱水した影響と思われる高伝導体が見つかった。これを含水率に換算すると、0.3wt.%程度と見積もられた(Koyama et al.,2006)。一方、同様にヨーロッパの地磁気観測データを用いて、電気伝導度構造を求めたところ、同様に沈み込んだスラブと思われる低伝導体が見つかったものの、その上側に高伝導体は見つからなかった。なお、他の研究から上部マントルには水が含まれていることが示唆されており、総合して考えると、マリアナの場合と同様、沈み込んだスラブから脱水はされたが、それが、マリアナのそれよりも浅部で行われたことになる。このマリアナとヨーロッパ下での脱水様式の違いは、沈み込むプレートの温度に起因すると考察した。マリアナ下のスラブは、プレート年代の古い太平洋プレートは低温のため、水を保持しやすく、遷移層まで水を運んだが、一方のアフリカプレートは高温のため、水を深部まで保持できず、上部マントルで脱水をおこした。そのために、電気伝導度構造として違いがみえたと思われる。このようにマントル遷移層の構造やマントルダイナミクスへの考察において、電気伝導度探査が非常に有効であることを示すことができた。