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プルーム・テクトニクスとは（Plume Tectonics）

地球科学（Earth Science）分野の最大のモデルであるプレート・テクトニクス（Plate Tectonics）は、地球表層の１００〜１５０キロメートル程度の範囲を対象とし、地球内部へプレートが沈み込む深さを考慮しても７００キロメートル以内を対象としており、地球半径の約６４００キロメートルに比べるとその一部でしかない。また、プレート・テクトニクスにおける水平運動（Lateral Movement）の原動力（Driving Force）に密接に関係するマントル（Mantle）全体も対象外であるため、このモデルでは説明できない問題が残されている。 　したがって、主にマントルを主要な対象とし、核（Core）をも説明できるような、全地球（All-Earth）を対象とした次世代モデル（Next Generation Model）が求められており、その候補の一つとして主に日本人研究者のグループによって提唱されているのがプルーム・テクトニクス（Plume Tectonics）である。 　プレート・テクトニクスにおいても、プレート内の火山活動（Volcanic Activity）等を説明するために小規模なプルーム（Plume：煙突から煙が昇るような物質流のイメージ）という概念は用いられていた。その源は、プレートよりも深いマントルに由来すると考えられ、プレートの水平運動に対して固定されていると解釈できるため、例えばハワイ諸島（Hawaiian Islands）の配列などの説明に用いられていた。しかし、三次元地震波観測法（地震波トモグラフィー、Seismic Tomography）の発達などにより、マントル全体の構造が判明するようになると、大規模なプルームの運動こそ重要であるという理解が進み、プルーム・テクトニクスという名称でのモデル化が始まった。 　しかし、世界的にはこの名称はあまり用いられていない。ただし、マントル・プルーム（Mantle Plume）という現象についてはかなり共通の認識が持たれて来ている。

• プレート･テクトニクスは『プレート･テクトニクスとは』のページを参照。
• LIP（Large Igneous Province：巨大火成岩岩石区）は『プレート･テクトニクスとは』のページを参照。
• 地球の進化は『地球の進化について』のページを参照。
• 地圏については『地圏について』のページを参照。

リンク

【プルームテクトニクス】（Plume Tectonics）

• www.MantlePlumes.org　　http://www.mantleplumes.org/index.html
  　『The debate about whether plumes exist or not, and what other mechanisms could cause melt anomalies became increasingly popularised in late 2002 and early 2003, as observations conflicting with the plume hypothesis, or unexpectedly failing to confirm it, reached proportions that could no longer be ignored. Journalists began to take notice and write popular articles about the controversy. However, there was almost nothing on the world wide web about the subject. Thus, www.mantleplumes.org was born in March 2003. Since then many scientists have contributed, and many web pages on specific topics have been placed online. The growing site resides on a server at University of Durham, U.K. It is managed and maintained by Gillian R. Foulger. Hetu Sheth is deputy website manager, and we consult with the large group of colleagues who have contributed pages. www.mantleplumes.org was redesigned professionally in August 2004 by Zak Akin (http://www.theurchin.com/).
  　The objective of the website is to foster debate about the origin of melt anomalies and “hot spots”, and to make readily available information, ideas and theories that bear on this problem. Information relevant to the debate concerning whether plumes underlie particular areas, or exist at all, is also included. The site has grown rapidly during its first 6 months of life, a trend that is encouraged and expected to continue as this embryonic subject develops.
  　August, 2003, the first international conference on the subject of alternative mechanisms for melt anomalies was held in Hveragerdi, Iceland ? the Penrose Conference “Plume IV: Beyond the Plume Hypothesis”. It was attended by over 60 scientists representing 12 countries. The abstracts and other material pertaining to this conference reside on www.mantleplumes.org. The entire website, as it was then, was reproduced in the form of a 193-page book and 40 colour copies were distributed as “The Website Handbook” at this conference. A Geological Society of America Book will be published in Spring 2005, and will contain many articles that emerged from this conference, amongst other material.』
• プルームテクトニクス　　http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%97%E3%83%AB%E3%83%BC%E3%83%A0%E3%83%86%E3%82%AF%E3%83%88%E3%83%8B%E3%82%AF%E3%82%B9
  Mantle plume　　http://en.wikipedia.org/wiki/Mantle_plume
  Plume tectonics⇒Mantle plume⇒Plume tectonics　　http://en.wikipedia.org/wiki/Plume_tectonics
• プルームテクトニクス　　http://www.moriyama.com/netscience/Maruyama_Shigenori/Maruyama-1.html#01
  　NetScience Interview Mailによる丸山茂徳氏（東京工業大学 理学部 地球惑星科学教室）のインタビュー記事（1998/04/16）の中の一部。
• プルームテクトニクス　　http://www1.tecnet.or.jp/epacs/scripts/hpdsp.idc?PARA=3C04⇒http://www1.tecnet.or.jp/museum/scripts/hpdsp.asp?PARA=3C04
  　EPACS自然史博物館の『地球のからくり』の『地球の仕組み』の中のページ。　
• プレートテクトニクスからプルームテクトニクスへ〜地球の構成と歴史の理解〜　　http://rikanet2.jst.go.jp/contents/cp0150/start.html
  　科学技術振興事業団による。
• 「全地球ダイナミクス：中心核にいたる地球システムの変動原理の解明に関する国際共同研究」実施計画（不明）　　http://61.193.204.197/html/20007A08009.htm
  　科学技術振興調整費ホームページの中のページ。
  【参考】平成１０年度研究評価小委員会報告書について ２．各論 総合研究 １１　１１．全地球ダイナミクス：中心核にいたる地球システムの変動原理の解明に関する国際共同研究（研究期間：第期　平成８〜１０年度）　　 http://www.mext.go.jp/a_menu/kagaku/chousei/data/10/s11.html
• Superplume Project（不明）　　http://www.geo.titech.ac.jp/maruyamalab/SuperPlumeProject/index.html#Index
  　　全地球ダイナミクス−中心核に至る地球システムの変動原理の解明に関する国際共同研究のサイト。『全地球ダイナミクス　平成８年度報告書』も。
• 第12講　プルームテクトニクス（不明）　　http://ext-web.edu.sgu.ac.jp/koide/hensenshi/lec12.html
  　小出良幸氏による『地球環境変遷史』の中のページ。
  講義：　3_12　プルームテクトニクス（その1）（不明）　　http://www1.cominitei.com/lecture/chapter3/3_12_1.html
  講義：　3_12　プルームテクトニクス（その2）（不明）　　http://www1.cominitei.com/lecture/chapter3/3_12_2.html

【地震波トモグラフィー】

• 地震波トモグラフィー　　http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%9C%B0%E9%9C%87%E6%B3%A2%E3%83%88%E3%83%A2%E3%82%B0%E3%83%A9%E3%83%95%E3%82%A3%E3%83%BC
  Seismic tomography　　http://en.wikipedia.org/wiki/Seismic_tomography
• 地震波が伝える地球内部構造　　http://www.titech-coop.or.jp/landfall/pdf/55/55-2.pdf
  　金嶋聰研究室（2005年、4p）。
• Seismic Tomography　　http://www.iris.edu/hq/files/programs/education_and_outreach/lessons_and_resources/docs/es_tomography.pdf
  　4p。

【マントルプルーム（スーパープルーム）】

• Mantle plume　　http://en.wikipedia.org/wiki/Mantle_plume
• 室内実験で見るスーパープルーム　　http://www.gfd-dennou.org/seminars/gfdsemi/1997-08-18/yanagisawa/pub/044.htm
  　地球流体電脳倶楽部による地球流体セミナーの中の、柳沢孝寿氏による『大陸とマントル対流との相互作用』（1998年8月19日）の中のぺージ。
• Investigations　　http://www.classzone.com/books/earth_science/terc/navigation/investigation.cfm
  　McDougal Littell Inc.によるExploring Earthの中のページ。
• The Cretaceous Superplume　　http://serc.carleton.edu/research_education/cretaceous/superplume.html
• Plates vs Plumes: A Geological Controversy　　http://www.mantleplumes.org/P%5E2Reviews.html
  　Foulger,G.R.氏による。Wiley-Blackwell、352p、2010年9月。
  　Powerpoint slides of the figures　　http://www.mantleplumes.org/PPPs/Plates_vs_Plumes_Figures.ppt
• Supercontinents and superplume events: distinguishing signals in the geologic record　　http://epsc.wustl.edu/geodynamics/solomatov/seminar/papers/Condie.pdf
  　Condie,K.C.氏による。Physics of the Earth and Planetary Interiors、146、319-332、2004年。
• Superplume Project: Towards a new view of whole Earth dynamics　　http://www.terrapub.co.jp/journals/EPS/pdf/5101/5101i.pdf
  　Ishida,M., Maruyama,S., Suetsugu,D., Matsuzaka,S. and Eguchi,T.の諸氏による。Earth Planets Space、51(1)、i-v、1999年。
• スーパープルーム（不明）　　http://www.aesto.or.jp/earth/superplume/index.html
  　JAMSTEC（海洋科学技術センター）の委託により（財）地球科学技術総合推進機構が作成・運用。
• Superplume Workshop Tokyo 2002 at Tokyo Institute of Technology (Jan, 28-31, 2002)（不明）　　http://www.geo.titech.ac.jp/superplume/index.html
  　『Session topics』のページ。
• スーパープルーム　Super Plume（削除）　　http://www.youtube.com/watch?v=YGGRXt_xIt4
  　YouTubeのなかの映像。

【スタグナントスラブ】

• スタグナントスラブ：マントルダイナミクスの新展開　　http://ohp-ju.eri.u-tokyo.ac.jp/tokutei/
  　文部科学省科学研究費補助金特定領域研究。

【その他】

• ★www.MantlePlumes.org　　http://www.mantleplumes.org/index.html
  　MantlePlumes.orgによる。『Discussing the origin of “hotspot” volcanism』。
• The Reference Earth Model Websit　　http://igppweb.ucsd.edu/~gabi/rem.html

プルーム･テクトニクス

※プレートテクトニクス（Plate Tectonics）は、プレートの動きを中心とした理論であるため、プレートの厚さの100〜150キロメートル程度の深さまでを対象にしている。沈む込み帯（Subduction Zone）から沈み込んだプレート〔スラブ（Slab）と呼ばれる〕の沈み込み深度を考慮しても最大で700キロメートル程度である。これは、地球半径約6400キロメートルに比べると、その一部でしかない。また、プレート運動の原動力となっているマントル（Mantle）は2900キロメートルの深さを持つが、それに対しても一部でしかない。つまり、プレートテクトニクスに対しても、マントルの理解無しには十分な説明はできない。そのため、現在では、マントルを対象とし、さらにマントルとの相互作用が大きい核をも対象とすることができるような、全地球（全地圏）に適用可能な新たなモデルが求められている。
　その新しいモデルの代表的な例の１つがプルームテクトニクス（Plume Tectonics）である。この名称のモデルが確立している訳ではないし、世界的に通用する段階には達していないが、日本人研究者が中心となって構築されているモデルであるために簡単に説明する。
　プルーム（Plume）とは、煙突から煙がスーと１本昇るようなイメージの上昇流を指す。プレートテクトニクスにおいても用いられている概念であり、プレートの下部にあるマントルからプレートを貫いて上昇し、地表に活火山（Active Volcano）を形成するものとされている。プレート内部で起こっている火山活動を説明するために考えられたもので、プレート運動に対して不動な火山源〔マグマ（Magma）源〕が存在することになり、時間の経過に伴って火山列が形成されることを説明できる〔ハワイ諸島（Hawaiian Islands）などが例である〕。
　プルームテクトニクスでは、マントルにおける超巨大なプルームの存在が最も重要であると考える。沈み込んだスラブは深さ700キロメートル付近（上部マントルと下部マントルの境界付近でもある）に溜まり、やがて一気にマントル下底（核の上）へ落下する。これは比較的温度が低いため（スーパー）コールドプルーム〔（Super）Cold Plume〕と名付けられている。これとバランスをとるために、他方で温度の高い（スーパー）ホットプルーム〔（Super）Hot Plume〕が上昇する。それから分岐した小規模のプルームの１つが、プレートテクトニクスでのプルームと考えることができる。このような全マントル規模の対流のようすは、地震波トモグラフィー（Seismic Tomography）などによる観測結果からも支持されている。このようなスーパープルームの振る舞いは核（Core）とも密接に関連しており、特に外核におけるダイナモ作用（Dynamo）による地磁気の発生メカニズムの解明を目指した研究も行われている。さらに関連して、地球46億年の地球史全体にわたる地球の進化（Evolution）を総合的に明らかにする研究が、生命の起源（Abiogenesis、Origin of Life）も含めて、推進されている。

【2002】

• 熊澤・丸山（編）（2002）による〔『プルームテクトニクスと全地球史解読』（i-viip）から〕【見る→】

【1994】

• 丸山（1994）による〔『新しい地球史』（127-139p）から〕【見る→】

地震波トモグラフィー

【2010】

• McDougal Littell Inc.（HP）による『Chapter 4: Earth's Structure and Motion』から
  

  NASA Tomographic data were used to produce a onvection model of Earth's mantle. 〔McDougal Littell Inc.によるExploring Earthの『Investigations』の『Chapter 4: Earth's Structure and Motion』から〕

マントルプルーム

【2011】

• Wikipedia（HP/2011/10）による『Mantle plume』から
  

  An example of plume locations suggested by one recent group. Figure from Foulger (2010). Wikipedia（HP/2011/10）による『Mantle plume』から 【参考】Plates vs Plumes: A Geological Controversy　　http://www.mantleplumes.org/P%5E2Reviews.html 　Foulger,G.R.氏による。Wiley-Blackwell、352p、2010年9月。 　Powerpoint slides of the figures　　http://www.mantleplumes.org/PPPs/Plates_vs_Plumes_Figures.ppt

【2010】

• JAMSTEC・ESTO（HP）による『地球内部のダイナミズム　スーパープルーム』から
  

  地震波で見る地球の内部	熱対流が作り出すプルーム
  スーパープルームが地上環境を支配する
  〔JAMSTEC, ESTOによる地球内部のダイナミズム　スーパープルームから〕

【2004】

• Condie（2004）による『Supercontinents and superplume events: distinguishing signals in the geologic record』から
  

  Fig. 1. Formation and breakup of supercontinents in the last 3.0 Gy. Also shown are times of maximum production rate of juvenile continental crust and proposed catastrophic superplume events. Data from (Condie (1998, 2001, 2002a, b, c and unpublished data). R, Rodinia; P, Pangea; G, Gondwana; N, new supercontinent.
  Fig. 2. Distribution of superplume events deduced from time series analysis of plume proxies from Abbott and Isley (2002). Peak height depends on the number superplume proxies and the errors of the age, the latter of which is set a 5My.
  Fig. 3. Possible correlations of near-surface global changes with alleged superplume events in the last 3Gy.	Fig. 6. Patterns of marine family extinctions and originations during the Phanerozoic (after Benton, 1995). Vertical arrows show originations that correlate with superplume events.
  Condie（2004）による『Supercontinents and superplume events: distinguishing signals in the geologic record』から

• Foulger（2004）による『Localities』から
  

  〔Gillian R. Foulger氏によるwww.MantlePlumes.orgの『Localities』から〕

【2002】

• Superplume Workshop Tokyo 2002 at Tokyo Institute of Technology（2002）による『Session topics』から
  

  〔Superplume Workshop Tokyo 2002 at Tokyo Institute of Technology (Jan, 28-31, 2002)の『Session topics』から〕

スタグナントスラブ〔停滞するスラブ（沈み込んだプレート）〕

【2010】

• スタグナントスラブ：マントルダイナミクスの新展開（HP）による『特定領域　スタグナントスラブとは』から
  

  〔文部科学省科学研究費補助金特定領域研究のスタグナントスラブ：マントルダイナミクスの新展開の『特定領域　スタグナントスラブとは』から〕