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曲がった山脈の謎

曲がった山脈の謎が解けたかもしれない

Andrea Mustain, OurAmazingPlanet Staff Writer - Jul 05, 2012 10:55 AM ET


イベリア半島の衛星写真。そこは研究者たちが謎を解くのを助けた原初山脈がある場所だ。CREDIT: NASA.

地球上の山脈は惑星上を直線的に走る傾向があるが、ときに巨大な山の連なりが突然、劇的に曲がることがある。そして科学者たちは、地球の動的なテクトニックプレートの押し引きが、これらの屈曲の原因であることを昔から分かっていたが、山の連なりが屈曲するときに地表の下で何が起こっているかは、謎の部分だった。

特に研究者たちを苦悩させてきたのは、これらの曲がった山脈――それは何百万年もかけて曲がった――に、場違いな岩石が伴うということだ。それは本来なら火山から吐き出される岩石である。

山脈がどうして曲がるかを調べた以前の研究は、地殻の最上部の6から9マイル(10から15キロメートル)しか関与しないと提唱した。

「しかしその説は、それに常に非常に重要な熱イベントが伴うという事実を説明しなかった」とサラマンカ大学(スペイン)教授の地質学者、ガブリエル・グティエレス-アロンソは話した。

グティエレス-アロンソと共同研究者たちによって行われた新しい研究は、このパズルに説得力のある答えを出す。米国地質学協会の雑誌、GSA Todayの6月号で発表された研究は、山が動く過程は以前考えられていたよりはるか深く、地下100マイル(160キロメートル)以上にまで及ぶことを示す。

過去の山頂

グティエレス-アロンソと米国とカナダの国際共同グループはこの問題を10年近くにわたって研究してきた。彼らの研究はスペインのピレネー山地の西部に集中する。そこでは地質作用が、長らく地表から姿を消していた山脈の骨格を掘り出している。その太古の山脈が生じたのは、地球の大陸が互いに衝突して地球上で最後の超大陸であるパンゲアを作った時期の、3億2000年前だ。

この山脈自体は侵食されてなくなっているが、化学的および地磁気のサインはその残骸の中に捕らえられている。サインは現在のスペインにあたる部分が3億1000万年前から3億年前の間に曲がったことを示す。

グティエレス-アロンソの研究は、山脈が曲がった時に、そのはるか下の地殻まで一緒に曲がったことを示す。地殻が互いに衝突した場所である屈曲の内側では、岩石ははるかに密度を増し、はるかに重くなっていった。


模型粘土モデルは山脈が曲がったときに地殻深くで起こったことを示す。このイメージにある下の膨らみは密度の高い部分で、下降の過程にある。CREDIT: D. Pastor-Galán, Goethe Frankfurt University.

「それはあまりに密度が高かったので、浮かんでいられなくなった」とグティエレス-アロンソはOurAmazingPlanetに語った。高密度の地殻の塊はやがて沈んでいった。「それが占めていた場所は、より粘っこくて熱い物質に置き換えられ、それが大きな大きな量の熱を出した」と彼は説明した。

深い熱機構

地中深くからのマグマは、あとに残った空隙を埋める――それに金、銀、タングステン、および錫のような稀少金属がともなう。この過程は曲がった山脈に伴う全ての火山スタイルの岩の存在を説明する――そしてかつてローマの百人隊隊長の妻にテカテカの贈り物をもたらしたかもしれない。

原初山脈の残骸に近いスペインの北部地域には、鉱山が点在している。「そこではローマ人の時代から採掘が行われている」とグティエレス-アロンソは話した。

グティエレス-アロンソによると、山脈の屈曲は過去の話ではない――その過程は多くの現在の山脈でも起こっているが、そこに働く機構は地球の深くに隠れていて、科学者の機器の手が届かないところにあるという。彼によると、ボリビアのアンデスの曲がった地点で現在の山脈屈曲の最も良い例の一つが見られるという。

OurAmazingPlanet
Mystery of Bending Mountains May Be Solved
Andrea Mustain, OurAmazingPlanet Staff Writer - Jul 05, 2012 10:55 AM ET

原論文
G Gutiérrez-Alonso, et al. 2012.
Buckling an orogen: The Cantabrian Orocline
GSA Today, Volume 22 Issue 7 (July 2012), pp. 4-9. DOI: 10.1130/GSATG141A.1
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