地球力学において、動的地形とは、地球のマントル内の浮力の異なるゾーンの動き(対流)によって生成される地形を指します。[ 1 ]また、観測された地形からアイソスタシー寄与(すなわち、流動マントル上に載っている地殻またはリソスフェアのアイソスタシー平衡では説明できない地形)と、氷河期後の隆起によるすべての観測された地形を取り除いた残余地形とも考えられています。動的地形による標高差は、数百メートルから数キロメートル程度であることが多いです。[ 2 ]動的地形による大規模な地表の特徴としては、中央海嶺や海溝が挙げられます。[ 1 ]その他の顕著な例としては、アフリカのスーパーウェルなどのマントルプルームの上にある領域があります。[ 3 ]動的地形に関する観測およびモデリングの制約に関する最近のレビューについては、Davies et al. (2023) を参照してください。[ 4 ]
中央海嶺は、その下にある高温物質の上昇によって周囲の海底よりも高くなっているため、動的地形となっています。これはプレートテクトニクスにおける重要な駆動力であるリッジプッシュを生み出します。すなわち、動的隆起によって中央海嶺の重力ポテンシャルエネルギーが増加すると、海嶺が伸張し、周囲のリソスフェアを海嶺軸から押し出すことになります。動的地形とマントル密度の変化は、静水圧楕円体を差し引いた後の長波長ジオイドの90%を説明できます。 [ 1 ]
動的地形は、低密度マントル領域でジオイドが高くなる理由です。マントルが静的であれば、これらの低密度領域はジオイドの低地になります。しかし、これらの低密度領域は、移動し対流するマントルの中で上昇し、核マントル境界、440キロメートルと670キロメートルの不連続面、および地球表面などの密度界面を上昇させます。密度と動的地形の両方がジオイドにほぼ同じ大きさの変化をもたらすため、結果として得られるジオイドは比較的小さな値になります(大きいが類似した数値の差であるため)。[ 1 ]
過去 3,000 万年のコロラド高原の地質史は、動的な地形によって大きく影響を受けてきました。まず、3,000 万年前から 1,500 万年前の間に、高原は大きく隆起しました。次に、第 2 段階として、1,500 万年前から 500 万年前の間に、高原は東に傾きました。最後に、過去 500 万年の間に、高原の西部は西に傾きました。高原は動的な地形によって 1,400 メートルの高地に達したと考えられます。[ 5 ]パタゴニア では、中新世の海進はマントル対流の沈降効果によるものとされています。その後、後期中新世と鮮新世の海退と、パタゴニア東海岸の第 4紀のさらなる隆起が、この対流の減少を引き起こした可能性があります。 [ 6 ] [ 7 ]パタゴニアで発達した中新世の動的地形は、チリ三重点の北上とそれに伴うアセノスフェア窓の北上に伴い、南から北へ波のように前進した。 [ 8 ] [ 9 ]