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リソスフェア-アステンスフェア境界

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LABはリソスフェアとアステンスフェアの違いから決定される。これらはリソスフェアとアステンスフェアのレオロジー的な違いに影響を与える要因であるが、粒径、化学組成、熱的特性、部分溶融の範囲の違いなどが含まれる。

機械的境界層(MBL)編

LABは、機械的に強いリソスフェアと弱いアステンスフェアを分離するものです。 LABの深さは、リソスフィアが地表に加えられた負荷(火山からの屈曲など)によって受けた屈曲の量から推定することができる。 撓みは強度の観察の一つであるが、地震は「強い」岩石と「弱い」岩石の境界を定義するのにも使用できる。 地震は主に、古くて冷たいリソスフィアの中で、最高650℃までの温度で発生するように制約されている。 この基準は、岩石の年代に基づいて深部の温度を推定することが合理的に可能な海洋リソスフェアで特に有効である。 この定義を用いた場合、LAB は最も浅い。

熱的境界層(TBL)編

LABの熱的境界層(TBL)としての定義は、温度ではなく、熱輸送の主要なメカニズムによる。 リソスフィアは強いので対流セルを支えることはできないが、その下の対流しているマントルははるかに弱いのである。 この枠組みでは, LAB は 2 つの熱輸送レジームを分離する. しかし,主に対流によって熱を輸送するアステンスフィアの領域から,導電性のリソスフィアへの移行は必ずしも急激ではなく,熱輸送が混在する,あるいは時間的に変化する広い領域を包含していると考えられる。 熱境界層の最上部は、熱が伝導によってのみ輸送される最大の深さである。 熱境界層の下部は、熱が対流によってのみ輸送される最も浅い深さである。

Rheological boundary layer (RBL)Edit

LABはRheological boundary layer (RBL)である。 地球の浅いところにある冷たい温度は、リソスフィアの粘性と強度に影響を与えます。 リソスフェア中のより冷たい物質は流れに抵抗し、一方、アステンスフェア中の「より温かい」物質はその低い粘性に寄与する。 深さの増加に伴う温度の上昇は、地熱勾配として知られており、レオロジー境界層内では緩やかになっています。 実際には、マントル岩石の粘性が~10 21 P a ⋅ s以下になる深さがRBLと定義されている。

{\displaystyle 10^{21}Pa\cdot s.}

.

しかし、マントル物質は非ニュートン流体であり、その粘性は変形の速度にも依存する。

Compositional boundary layer (CBL)Edit

LABのもう一つの定義として、深さ方向のマントルの組成の違いが挙げられます。 石層マントルは超苦鉄質で、水、カルシウム、アルミニウムなどの揮発性成分のほとんどを失っています。 この枯渇についての知識は、マントルのキセノリスの組成に基づいている。 CBLの底部までの深さは、マントルから抽出したカンラン石のサンプルに含まれるフォルステライトの量から知ることができる。 これは、原始マントルやアステノosphericマントルが部分的に融解すると、マグネシウムに富む組成が残り、マグネシウムの濃度が原始マントルの濃度と一致する深さがCBLの基底となるからです。

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