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蓋テクトニクスは、一般に停滞蓋テクトニクスまたは単一蓋テクトニクスと考えられており、太陽系のいくつかのケイ酸塩惑星と衛星に存在すると考えられているタイプのテクトニクスであり、地球の歴史のごく初期には存在していた可能性があります。蓋は、固体ケイ酸塩鉱物で形成されたリソスフェアに相当します。強くて冷たい蓋の相対的な安定性と不動性は、停滞蓋テクトニクスにつながり、プレートテクトニクス（可動蓋テクトニクスとも呼ばれる）と比較して、水平テクトニクスの量が大幅に減少しています。 [1]対流するマントルの上の停滞蓋の存在は、現時代のよく証明された可動プレートテクトニクスとは対照的に、地球上の対流の可能性のある安定した状態として認識されました。[2]
形成
蓋テクトニクス領域は、冷たい上部リソスフェアが粘性を持ちすぎてマントルの下層の流れに参加できない場合に発生します。[3] [4] [5] [6]蓋の降伏強度は、蓋が脆く破壊されない程度に高くなっています。この関係は、リソスフェアの強度と自然対流応力の比率に大きく依存しています。[7]したがって、リソスフェアの強度が対流応力よりも大きい場合、停滞した蓋テクトニクスが発生します。
蓋テクトニクスに寄与する要因
惑星体の多くの特性が、蓋テクトニクスの存在と程度に影響します。天体の核とマントルの境界の温度と水の存在は、蓋テクトニクスのレオロジー、構成、熱診断に大きく影響します。
蓋はマントルの下層の対流には関与しない。蓋が粘性の低い物質と接触しているリソスフェアの底部では、熱境界層で溶融物が形成され、ペリドタイト組成であると考えられる滴りが発生する。[7]この停滞した蓋状態では、マントルが効果的に混合されない。
その他の惑星
停滞蓋型は、太陽系に存在する最も一般的なテクトニック スタイルです。[7] [8] 水星、[7]月、[7]金星、[9]イオ[9]は、その歴史全体を通じて、蓋型テクトニクスが支配的であったと考えられています。水星と月のマントルでは、熱は主に蓋を介した伝導によって失われ、熱流が低下します。[ 10]ソロマトフとモレシは、1996 年に金星に存在していたテクトニック スタイルを特徴づける際に「停滞蓋型」という用語を使用しました。 [11]彼らは、金星には地球に似たプルームがあり、それが表面に上昇し、冷たい岩石圏の「滴」が再び下に沈むと述べました。 [ 11]火星も停滞蓋型テクトニクスを持つと考えられていますが、金星と比較するとはるかに遅いです。[12]
参考文献
- ^ O'Neil C.; Roberts NMW (2018). 「リッドテクトニクス – 序文」.地球科学フロンティア. 9 (1): 1– 2. doi : 10.1016/j.gsf.2017.10.004 .
- ^ Gurnis M. (1989). 「プレートと蓋による可変粘性対流による熱輸送の再評価」(PDF) .地球物理学研究レター. 16 (2): 179– 182. doi :10.1029/GL016i002p00179. hdl : 2027.42/95533 .
- ^ Ogawa, M., Schubert, G., Zebib, A., 1991. 温度依存性の強い粘性を持つ流体の3次元熱対流の数値シミュレーション。J. Fluid Mech. 233, 299–328。
- ^ Moresi, L., Solomatov, VS, 1995. 非常に大きな粘度変化を伴う2D対流の数値的研究。Phys. Fluids 7, 2154–2162。
- ^ Solomatov, VS, Moresi, L., 1997. 地球型惑星における非ニュートン粘性を伴うマントル対流の3つの状態と停滞した蓋対流。Geophys. Res. Lett. 24, 1907–1910。
- ^ Solomatov, VS, Moresi, L., 2000. 時間依存の停滞蓋対流のスケーリング: 地球および他の地球型惑星の小規模対流への応用。J. Geophys. Res. 105, 21795–21818
- ^ abcde O'Neill, C., Jellinek, AM, Lenardic, A., 2007a. 地球型惑星と衛星におけるプレートテクトニクス発生条件。地球惑星科学レター261, 20–32。
- ^ Stern, RJ、2008年。「現代風のプレートテクトニクスは新原生代に始まった：地球のテクトニック史の新たな解釈」。Condie, KC、Pease, V.（編）「地球上でプレートテクトニクスはいつ始まったのか？」。アメリカ地質学会特別論文440、pp. 265–280。
- ^ ab Stern, RJ (2005). オフィオライト、青色片岩、超高圧変成岩地帯から、現代の沈み込みテクトニクスが新原生代に始まったことを示す証拠。地質学、33 (7)、557-560。
- ^ Louro Lourenço, D., Rozel, AB, Ballmer, MD, Gerya, T., & Tackley, PJ (2018年4月)。「Plutonic-squishy lid: a new global tectonic regime generated by intrusive magmatism on Earth-like planets.」EGU総会会議要旨(第20巻、491ページ)。
- ^ ab Solomatov, VS, & Moresi, LN (1996). 金星の停滞した蓋対流。Journal of Geophysical Research: Planets、101 (E2)、4737-4753。
- ^ Breuer, D., & Spohn, T. (2003). 火星における初期プレートテクトニクスと単一プレートテクトニクス：磁場履歴と地殻進化からの証拠。Journal of Geophysical Research: Planets、108 (E7)。