Subject   : マントル(mantle)

カテゴリー  : 学びの館 > 地学 


 マントル(mantle)
 地殻の下にある深さ約2,900kmまでの固体層。地球の全体積の83%を占める。

地球の中心核(コア)を覆う外套(マント)を意味する。
マントルは地震波の速度構造に基づいて大きく三つの層に分けられる。
1)かんらん岩を主とする深さ約400kmまでの上部マントル、
2)かんらん石が相転移で高密度の結晶構造(スピネル構造)をしている深さ400〜670kmの遷移層、
3)さらにペロブスカイト構造への相転移とマグネシウム・鉄の酸化物を含む下部マントル層である。

マントル中の地震波速度(P波)は、最上部の約8km/sから最下部の約13km/sまで変わる。しかしその増え方は単調ではなく、また、横方向に一様ではないことがわかってきた。例えば、上部マントルには部分的に低速度層が存在することや、下部マントルから上部マントルに柱状にのびる速度の遅い部分(プリューム)があることがわかってきた。これらは地球規模のダイナミクスと密接に関連している。

 ○ マントル対流(mantle convection)
 マントルは、地質学的時間スケールでは、近似的に粘性流体としてのふるまいを示す。また、それは核からの熱やマントル内部の放射性発熱源によって加熱され、地表面で冷やされている。このため、マントル内部で対流が生じていると考えられており、これをマントル対流と呼ぶ。マントル対流は古くA.Holmesにより大陸移動の原動力として唱えられて以来さまざまな研究が行われてきたが、現在では地球表面を含めたさまざまな地質現象を支配する重要な過程であることが認識されている。

マントル対流は、
1)粘性が非常に大きい、
2)内部加熱源をもつ、
3)マントル中には不均質が存在する、
等の特徴をもつ。しかしマントルの変形はさまざまな過程を伴い、単純な粘性流体として表現できないことなどが、マントル対流の理解を困難にしている
 ⇒ 地球の内部構造

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