超低速域

超低速度帯（ULVZ）は、地震波速度が極めて低いコアマントル境界上の領域である。この領域は、直径数百キロメートル、厚さ数十キロメートルに及ぶと推定されている。そのせん断波速度は、周囲の物質よりも最大30％低いことがある。この領域の構成と起源は不明である。この領域は、アフリカと太平洋の大規模低せん断速度地域（LLSVP）^[1]の端やホットスポットの位置と相関していると思われる。 ^{[2] [3]}

ULVZ は、コアとマントルの境界で反射、回折、または屈折する実体波の遅延と散乱によって発見されます。実体波の種類によって、ULVZ の寸法や速度コントラストに異なる制約が与えられます。ULVZ はいくつかの場所で発見されていますが、その範囲をマッピングし、密度と速度を制限することは依然として困難です。通常、さまざまなパラメーターの間にトレードオフが存在します。ただし、一般的に、ULVZ は幅が 100 ～ 1,000 キロメートル、厚さが数十キロメートルであるように見えます (ただし、既存のより薄いまたは小さい ULVZ は、地震学の解像度を下回る場合があります)。その剪断波速度の減少は -10 ～ -30% 程度で、圧縮波速度の減少はより弱い傾向があります。^{[3] [4] [5]}

ULVZは鉄に富んでいるか、部分的に溶融しているか^[6]、またはその両方であるか、炭素の存在によって生じていると考えられています。鉄の富化についてはさまざまなシナリオが提案されています。鉄はコアから漏れ出ている可能性があり、^[7]過去の沈み込みで蓄積された可能性があり、^[8]基底マグマオーシャンの残骸である可能性があります。^[9]ケイ酸塩 ペロブスカイト^[10]とペリクレース^[11] （最下部マントルに存在すると考えられている）はどちらも、これらの圧力と温度で鉄が増加すると速度が減少することを示しています。

同じ条件下で鉄と水を用いた実験では、ULVZに寄与する過酸化鉄FeO ₂ H xが形成される。 ^[12]

ULVZ は、コアとマントルの境界で安定を保つために、周囲よりも密度が高くなっています。一般的なマントル対流の設定では、密度のコントラストと利用可能な物質の量によって ULVZ の形態/形状が制御されます。^[13]これまでに、ULVZ のサイズの範囲がわかっています。^[14] ULVZ の位置と形状は、熱化学堆積物 ( LLSVP ) の存在によっても制御できます。密度の高い ULVZ 物質は、これらの堆積物の端に積み重なります。^[1]

ハワイのULVZは、これまでに測量されたULVZの中で最大のものと思われる。^{[4]これは、}ハワイのホットスポットのやや西、太平洋の大きな低剪断速度領域の北の境界にあるコアマントル境界に位置している。これは、およそ幅1000km、高さ20kmと測量されている。その大きなアスペクト比は、それが非常に高密度であることを力学的に示唆している。^[13]その剪断波速度は、周囲の物質と比較しておよそ20%低下している。この大きなULVZと、表面の最も強いホットスポットフラックスの存在との間に相関関係があるかどうかはまだ推測の域を出ないが、潜在的にULVZはマントル全体のプルームへのアンカーである可能性がある。

サモアは、サモアホットスポットの真下にあるもう一つの超低速度帯です。^{[5] [15]}この帯はおよそ800 x 250 km（フロリダとほぼ同じ大きさ）で、高さは10～15 kmです。その物質は、せん断波速度が45％遅く、圧縮波速度が15％遅く、密度が10％高いようです。さらに、ULVZは太平洋LLSVPの隙間に位置しているように見えます^[16]（この図には示されていません）ので、この遅い物質は周囲の大きな堆積物によって中心に押しやられているという仮説が導かれます。