地球の奥深くに沈み込んだ海底の岩石を発見

明治大学理工学部の新名良介准教授らの研究グループは、地球深部を再現する実験、原子レベルの理論計算、地震波観測を組み合わせ、沈み込んだ海洋プレート由来の岩石が、深さ約2900kmの「核―マントル境界」付近まで到達している可能性を示す新たな証拠を得ました。

海洋プレートが地球内部へ沈み込む中で、地殻に含まれる二酸化ケイ素（SiO₂）は、最深部マントルでは「seifertite（ザイフェルタイト）」と呼ばれる高密度の構造に変化します。この変化は地震波の伝わり方に影響を与えるため、地球深部に沈み込んだ岩石を探す「目印」となります。

本研究では、高温高圧力実験とSPring-8の量子ビーム測定によってSiO₂の相転移を精密に決定し、原子レベルの理論計算で実験の妥当性を検証しました。さらに、実際の地震波形データと照合することで、実験室で得られた鉱物の変化が、地球深部で観測される地震波速度異常と対応することを示しました。

研究の成果は英「Scientific Reports」に掲載されました。