Possibility of Detecting the Mantle Low-Velocity Layer by Geomagnetic Deep Sounding
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概要
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深さ100～200kmにあるといわれる低速層の存在は,最近のマントル表面波や地球振動の研究結果からみても,ほぼ確実なようである.この低速層を形成するために必要なマントル上部の温度勾配の見っもりは,1500℃程度の高温が低速層に存在することを示唆している.マントルを構成する物質の電気伝導度を低速層の温度圧力に対して見っもるときは,10-11～10-10 e. m. u.という値を与える.このように大きな電気伝導度をもつ層が,広範囲にわたつて存在しているとすれば,外部磁場の変動によつてマントル内に誘導される電流のつくる内部磁場は相当の影響をうけるはずである.この影響を定量的に見つもり,従来からの地磁気観測において,そのような影響が見出されていないことから,低速層は地球全面にわたつて高電導性の層が存在していることに対応してはいないことが結論された.低速層の構成に関し,低弾性の部分が高弾性の媒質中に点在しているとする考え方があるが,高電導性の部分が絶縁性の媒質に点在している場合の見かけの電気伝導度を電磁感応理論により求めた両部分の体積比を,弾性波速度減少から示唆されているように10%とすれば,電気伝導度が無限に大きい場合にも,見かけの電気伝導度は小さくなつて,地磁気変化の観測にきいてこないことになる.したがつて,低速層が溶融状態のinclusionを10%程度含んでいるという考え方は,地磁気変化の観測結果に矛盾しない.つぎに球および円板の導体が地下にある場合,地磁気変動の際に発生する異常磁場を調べた.各種電気伝導度,大きさおよび周期に対し,外部磁場の1/1Oに達する内部磁場が発生する条件を求めた.その結果,地磁気変動の際の異常磁場によつて地下の導体を検出することは,比較的浅い導体についてだけ可能であることがわかつた.例えば,半径2kmの球については,完全導体の場合でさえも,球の頂上の深さが1.4kmより深くなれば,外部磁場の1/10以下の内部磁場しかあらわれない.したがつて,火山体下にあるマグマ溜をこの方法によつて検出することは容易ではないことがわかつた.
- 1962-11-30
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