ホーム＜地球科学一般＜

プルーム・テクトニクスとは（Plume Tectonics）

最終更新日：2017年2月18日

リンク｜プルーム･テクトニクス｜地震波トモグラフィー｜マントルプルーム｜スタグナントスラブ｜第二大陸｜

　地球科学（Earth Science）分野の最大のモデルであるプレート・テクトニクス（Plate Tectonics）は、地球表層の100〜150キロメートル程度の範囲を対象とし、地球内部へプレートが沈み込む深さを考慮しても700キロメートル以内を対象としており、地球半径の約6400キロメートルに比べるとその一部でしかない。また、プレート・テクトニクスにおける水平運動（Lateral Movement）の原動力（Driving Force）に密接に関係するマントル（Mantle）全体も対象外であるため、このモデルでは説明できない問題が残されている。
　したがって、主にマントルを主要な対象とし、核（Core）をも説明できるような、全地球（All-Earth）を対象とした次世代モデル（Next Generation Model）が求められており、その候補の一つとして主に日本人研究者のグループによって提唱されているのがプルーム・テクトニクス（Plume Tectonics）である。
　プレート・テクトニクスにおいても、プレート内の火山活動（Volcanic Activity）等を説明するために小規模なプルーム（Plume：煙突から煙が昇るような物質流のイメージ）という概念は用いられていた。その源は、プレートよりも深いマントルに由来すると考えられ、プレートの水平運動に対して固定されていると解釈できるため、例えばハワイ諸島（Hawaiian Islands）の配列などの説明に用いられていた。しかし、三次元地震波観測法（地震波トモグラフィー、Seismic Tomography）の発達などにより、マントル全体の構造が判明するようになると、大規模なプルームの運動こそ重要であるという理解が進み、プルーム・テクトニクスという名称でのモデル化が始まった。
　しかし、世界的にはこの名称はあまり用いられていない。ただし、マントル・プルーム（Mantle Plume）という現象についてはかなり共通の認識が持たれて来ている。

リンク

プルームテクトニクス｜地震波トモグラフィー｜マントルプルーム｜スタグナントスラブ｜その他

【プルームテクトニクス】（Plume Tectonics）

【地震波トモグラフィー】

【マントルプルーム】（スーパープルーム）

【スタグナントスラブ】

【その他】

プルーム･テクトニクス

｜1994｜−｜1999｜−｜2002｜

　プレートテクトニクス（Plate Tectonics）は、プレートの動きを中心とした理論であるため、プレートの厚さの100〜150キロメートル程度の深さまでを対象にしている。沈む込み帯（Subduction Zone）から沈み込んだプレート〔スラブ（Slab）と呼ばれる〕の沈み込み深度を考慮しても最大で700キロメートル程度である。これは、地球半径約6400キロメートルに比べると、その一部でしかない。また、プレート運動の原動力となっているマントル（Mantle）は2900キロメートルの深さを持つが、それに対しても一部でしかない。つまり、プレートテクトニクスに対しても、マントルの理解無しには十分な説明はできない。そのため、現在では、マントルを対象とし、さらにマントルとの相互作用が大きい核をも対象とすることができるような、全地球（全地圏）に適用可能な新たなモデルが求められている。
　その新しいモデルの代表的な例の1つがプルームテクトニクス（Plume Tectonics）である。この名称のモデルが確立している訳ではないし、世界的に通用する段階には達していないが、日本人研究者が中心となって構築されているモデルであるために簡単に説明する。
　プルーム（Plume）とは、煙突から煙がスーと１本昇るようなイメージの上昇流を指す。プレートテクトニクスにおいても用いられている概念であり、プレートの下部にあるマントルからプレートを貫いて上昇し、地表に活火山（Active Volcano）を形成するものとされている。プレート内部で起こっている火山活動を説明するために考えられたもので、プレート運動に対して不動な火山源〔マグマ（Magma）源〕が存在することになり、時間の経過に伴って火山列が形成されることを説明できる〔ハワイ諸島（Hawaiian Islands）などが例である〕。
　プルームテクトニクスでは、マントルにおける超巨大なプルームの存在が最も重要であると考える。沈み込んだスラブは深さ700キロメートル付近（上部マントルと下部マントルの境界付近でもある）に溜まり、やがて一気にマントル下底（核の上）へ落下する。これは比較的温度が低いため（スーパー）コールドプルーム〔（Super）Cold Plume〕と名付けられている。これとバランスをとるために、他方で温度の高い（スーパー）ホットプルーム〔（Super）Hot Plume〕が上昇する。それから分岐した小規模のプルームの1つが、プレートテクトニクスでのプルームと考えることができる。このような全マントル規模の対流のようすは、地震波トモグラフィー（Seismic Tomography）などによる観測結果からも支持されている。このようなスーパープルームの振る舞いは核（Core）とも密接に関連しており、特に外核におけるダイナモ作用（Dynamo）による地磁気の発生メカニズムの解明を目指した研究も行われている。さらに関連して、地球46億年の地球史全体にわたる地球の進化（Evolution）を総合的に明らかにする研究が、生命の起源（Abiogenesis、Origin of Life）も含めて、推進されている。

【2002】

【1999】

【1994】

地震波トモグラフィー

｜2010｜

【2010】

マントルプルーム

｜2002｜2003｜2004｜−｜2010｜2011｜

【2011】

【2010】

【2004】

【2002】

スタグナントスラブ〔停滞するスラブ（沈み込んだプレート）〕

｜2010｜

【2010】

第二大陸〔沈み込み帯でマントルへ沈み込んだ花崗岩質岩体（tonalite-trondhjemite-granodiorite、TTG）が主に上部マントルと下部マントルの境界付近に存在すると考えられており、地表の花崗岩質岩体を第一大陸、こちらを第二大陸と呼ぶ。また、外核表面付近に落下したアノーソサイト質岩体を第三大陸と呼ぶ。〕

｜2010｜

【2010】

ホームへ