大陸が目に見えて分離する前に、地球は地下からガスを浸透させ始める可能性があります。これはザンビアではすでに起こっている可能性があり、カフエ地溝帯沿いの地熱泉から湧き出るガスには地球のマントルに関連する化学的指紋が含まれており、これはアフリカ大陸の一部がゆっくりと崩壊し始めている可能性のある兆候である。
研究チームは、泉に閉じ込められたヘリウムと二酸化炭素の同位体を分析することで、その地域の下にある断層がすでにマントル流体と地表を結びつけている可能性があることを発見した。調査結果は、 地球科学のフロンティアカフエ地溝帯が将来のプレート境界の始まりを表している可能性があるという考えに証拠を加える。
「ザンビアのカフエ地溝帯沿いの温泉にはヘリウム同位体の特徴があり、この温泉が地球のマントルと直接関係していることを示している」とオックスフォード大学のマイク・デイリー氏はニュースリリースで述べた。
カフエ地溝帯ガスは大陸の早期分裂を示唆している可能性がある
大陸の亀裂は通常、劇的な火山の噴火や地面に広がる巨大な亀裂によって始まるわけではありません。初期段階では、このプロセスははるかに静かで、ゆっくりと広がる地殻、断層の微妙な動き、地下深くの亀裂から上方に漏れるガスが特徴です。
それが Kafue Rift の面白さの一部です。
この断層系は、タンザニアからナミビアまで延びる長さ約2,500キロメートルのゾーンの一部である。地質学者らは、この地域がアフリカのより広い地溝帯系の発展途上部分を表しているのではないかと提案しているが、この地溝帯と地球のマントルを結びつける証拠は限られている。
調査するために、研究者らは地溝帯と思われる領域の内外の地熱泉と井戸からガスサンプルを収集した。カフエ地溝内の泉には異常に高いヘリウム同位体比が含まれており、地球の地殻や大気だけから来るには高すぎ、代わりにこの地域の下の断層を通って上昇するマントル由来の流体を示している。
泉にはマントル由来のガスに伴う二酸化炭素の痕跡も含まれており、深層流体が地溝帯を通って上昇しているという考えを裏付けるものとなった。
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なぜこの亀裂は東アフリカの亀裂とは異なって見えるのでしょうか?
東アフリカ地溝帯系 (大陸リフトのモデルとしてよく使用される) には、火山、大きな湖、非常に活動的な地殻変動領域が含まれます。それに比べて、カフエ地溝帯は比較的静かで、主に断層線、温泉、地熱異常、微妙な地震活動によって定義されています。
大規模な火山活動が存在しないことで、研究者は大規模な火山系が完全に出現する前に大陸が分裂する様子をよりよく理解できるようになるかもしれない。
「亀裂はプレート境界になる可能性があるが、通常、亀裂の活動はリソスフェアが分裂してプレート境界が形成される時点の前に停止する」とデイリー氏は述べた。
ガスの化学的性質は、東アフリカ地溝帯系の若い部分、特に大規模な火山活動が始まる前に地殻の伸張が起こっていると思われる地域で以前に記録された測定値にも似ています。
ザンビアの亀裂がエネルギーと資源に与える影響
初期段階の地溝帯システムは、地熱エネルギーの生産やヘリウムと水素の地下蓄積に有利な条件を作り出す可能性があります。研究者らは、若い亀裂には成熟した火山系に比べて火山ガス汚染が少ないことが多く、将来の資源探査にとって魅力的なターゲットになると指摘している。
この研究は、はるかに大きな南西アフリカ地溝帯の一部のみを調査したものであり、同様のマントル痕跡がシステムの他の部分に現れるかどうかを判断するには追加の研究が必要である。
それでも、ザンビアの温泉から湧き出るガスは、この地域の地下で地殻変動がすでに進行していることを示している可能性がある。
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