海底1キロメートル以上の記録的な掘削により、地球のマントルの秘密が明らかになった。

しかし、グリーンランドから南大西洋まで海底に沿って走る巨大な山脈である大西洋中央海嶺沿いでは、地殻活動によってマントル岩が海底にかなり近いアトランティス山塊と呼ばれる地域に押しやられており、幅約10マイル（16 km）、高さ4マイル（4 km）を超えるドーム状の台地となっている。それでも、これらの岩に到達するには、まだ1マイル（1 km）以上の深さまで掘削する必要がある。

記録的な掘削

現在、ユトレヒト大学のヨハン・リッセンベルグ率いる研究チームが、学術誌「科学「地球の上部マントルの主な岩石であるペリドタイトを主成分とする長さ 1,268 メートルの掘削コアの回収。掘削の深さはこれまでの掘削作業で達成された深さをはるかに超えており、マントルの鉱物学的特性や、生命の起源への影響など、マントルが海洋や生物圏とどのように相互作用しているかを直接調査するまたとない機会を提供します。」

地球のマントルを理解することは、火山の噴火、地殻の形成、そして地球の内部要素と水圏、大気圏、生物圏との相互作用のサイクルを理解する上でも重要です。

難しい研究

これまでにわかっていることの多くは、噴火やその他の地殻変動によって地球の深部から引き上げられた、海底から直接採取された岩石に基づいています。しかし、これらのサンプルは適切な地質学的背景を欠いていることが多く、さらに悪いことに、その鉱物学は海底自体の浸食や「蛇紋岩化」と呼ばれるプロセスによって変化しています。蛇紋岩化によって、オリビンやペリドタイトなどの一次鉱物が別の鉱物に変化します。

これらの岩石を元の状態で直接アクセスするには、科学者は何キロメートルもの深さまで掘削するしかなく、これは非常に困難な作業です。

論文の中で、リッセンバーグ氏と彼の同僚は、マントルに到達するために使用した記録破りの1,268メートルのコアを分析している。このコアは、2023年に国際海洋科学探査計画（IODP）の第399次遠征中にアトランティス山塊から回収されたものである。

研究者らは、コア全体にわたって、蛇紋岩化のレベルなど、いくつかのスケールで重要な鉱物学的変化を記録した。サンプルの輝石含有量（多くの火成岩に含まれる珪酸塩）も、世界の他の地域の深海ペリドタイトサンプルと比較して予想外に低かったが、これは溶融流動中に輝石が大幅に減少し溶解したためと考えられる。

コア全体にわたって、著者らは熱水流体と岩石の明らかな相互作用も発見した。著者らは、輝石の貫入が熱水変質と、かんらん岩に含まれる熱水噴出孔の流体組成の調節において予期せぬ役割を果たしていることを発見した。熱水噴出孔は生命の起源に関する提案されたシナリオの 1 つであり、初期の地球と他の惑星の両方で、前生物的化学反応が最初の生物の発達につながった可能性がある。

「何十年にもわたる浚渫による海底サンプル採取」とエリック・ヘレブランドは記事の中で書いている。 視点– マントルの大まかな鉱物学的図を描いてきました。しかし、新しい掘削ミッションのたびに、マントルと海洋地殻の形成の両方について驚くべき新しい見解が明らかになります。より野心的な掘削プロジェクトでは、海洋マントルの生物地球化学的影響を最終的に理解するための重要な情報が明らかになるでしょう。