マントル対流

大陸移動の原動力として，マントル対流が有力視された。マントルは固体の岩石だが，わずかに流動性があり，1年に数cmの速度で対流している。プレートの運動は，このマントル対流の現れである。しかし，マントル対流の様式がどんなものか，マントルの深部の対流運動とプレート運動がどう関係しているかなど，基本的な問題が長いあいだ謎だった。

こうした中で，マントル対流モデルとして， “マントル全体が一つの対流をする” という 〝全マントル対流モデル〟 と， “上部マントルと下部マントルがそれぞれ別の対流をする” という 〝二層対流モデル〟 の2説が提案された。

1990年代になって，地震波トモグラフィーという解析法が進歩し，地球内部における地震波速度の画像が得られるようになった。得られた地震波速度がマントルの温度を表しているとすると，温度の高い地域がマントル対流の上昇流，温度の低い地域が下降流になる。すなわち，地震波速度の不均質からマントルの運動がわかる。こうして，地球深部の対流運動は，プルーム状の上昇流と下降流が重要であることが明らかになった。

こうした理解をもとに，プルームの上昇過程を理解したり，地球深部のプルーム性の運動とプレート運動の関連を明らかにする目的で，多数のシミュレーションがなされている。

典型的なプルームは，球状の先端部と，その下の細管状の後続部からなる。プルームの先端が地表に近づくと，プルーム物質が融けて火山活動を引き起こす。ハワイなど，プレート内部にもかかわらず火山活動の活発な地域は，ホットスポットと呼ばれ，プルームの上昇によりつくられた。また，インドのデカン高原の洪水玄武岩も，大規模なプルームの上昇で作られた。さらに，ナミビアのエテンデカ洪水玄武岩のように，プルーム活動は大陸を分裂させることもある。