
地球の核マントル境界(CMB )は、地球表面から2,891 km(1,796 mi)の深さで、地球のケイ酸塩マントルと液状の鉄ニッケル外核の間に位置します。この境界は、固体マントルと溶融外核の音響インピーダンスの違いによる、その深さでの地震波速度の不連続性によって観測されます。P波速度は深部マントルよりも外核の方がはるかに遅く、S波は核の液状部分には全く存在しません。最近の証拠は、CMBの直上に明確な境界層が存在し、深部マントルの基本ペロブスカイト鉱物の新しい相であるポストペロブスカイトで構成されている可能性があることを示唆しています。地震トモグラフィー研究では、境界領域内に大きな不規則性が見られ、アフリカと太平洋の大きな低せん断速度領域(LLSVP)が支配的であるように見えます。 [ 1 ]
外核の最上部は、その上にあるマントルよりも約 500〜1,800 K 高温であると考えられており、熱境界層を形成している。[ 2 ]この境界には、地球の表面と同様に、その上にあるマントル内の固体対流によって支えられている地形が存在すると考えられている。CMBの熱特性の変化は、最終的に地球の磁場の原因となる外核の鉄に富む流体の流れに影響を与える可能性がある。
CMB の真上にある下部マントルの厚さ約 200 km の層はD″ 領域(「D ダブルプライム」または「D プライム プライム」) と呼ばれ、核とマントルの境界領域に関する議論に含まれることがあります。[ 3 ] D″ という名前は、地球物理学者キース・ブレンが地球の層に付けた名称に由来します。彼のシステムでは、各層をアルファベット順に A から G までラベル付けし、地殻を「A」、内核を「G」としました。1942 年に発表した彼のモデルでは、下部マントル全体が D 層でした。1949 年に、ブレンは彼の「D」 層が実際には 2 つの異なる層であることを発見しました。D 層の上部、 厚さ約 1,800 km の部分は D′ (D プライム) と改名され、下部 (下部 200 km) は D″ と名付けられました。[ 4 ]後に、D"は非球形であることが判明した。[ 5 ] 1993年、チェコフスキーは、D"の不均質性が大陸に類似した構造(すなわち核大陸)を形成することを発見した。それらは時間とともに移動し、ホットスポットとマントル対流のいくつかの特性を決定する。[ 6 ]その後の研究はこの仮説を支持した。[ 7 ]
地球内部では、地表から約 2,900 km (1,800 マイル) の深さで地震不連続面が発生し、そこでは地球内部を伝わる地震波 (地震や爆発によって発生する) の速度が急激に変化します。[ 8 ]この深さでは、一次地震波 (P 波) の速度は低下し、二次地震波 (S 波) は完全に消滅します。S 波は物質をせん断し、液体を伝わることができないため、不連続面の上にあるユニットは固体であり、下にあるユニットは液体または溶融状態であると考えられています。
この不連続面は、地球内部の研究と理解にいくつかの重要な貢献をした地震学者ベノ・グーテンベルクによって発見されました。CMBは、グーテンベルク不連続面、オールドハム・グーテンベルク不連続面、またはヴィーヒェルト・グーテンベルク不連続面とも呼ばれています。 しかし、現代では、グーテンベルク不連続面または「G」という用語は、地球の海洋から約100km下で観測されることがある、深さとともに地震波速度が低下する現象を指す場合に最も一般的に使用されています。[ 9 ]