レーマン不連続面とは？わかりやすく解説

レーマン不連続面（レーマンふれんぞくめん、英: Lehmann discontinuity）は、デンマークの地震学者であるインゲ・レーマンによって発見された不連続面のことで、地球のマントル内部と核内部の2か所に存在する。

マントル内部

1953年からの数年間、レーマンはモーリス・ユーイングやフランク・プレスと協力して地球の地殻とマントルを研究した際に、地表からの深さが 220±30 km の所で地震波の速さが増大することを発見した。この発見についてアメリカの地球科学者フランシス・バーチは、「レーマン不連続面は、コンピューターでいくら計算しても到底かなわない、まるで魔法使いのような達人が、地震の記録を厳密に精査することで発見された」と語っている^[2]^{[注 1]}。レーマン不連続面は通常海の下ではなく大陸の下の方で観測される事が多く^[3]、世界的平均の研究では容易にあらわれることが少ない^[4]。

核内部

地震の観測網が整備されていくと、これまでは地震波はまったく届かないと思われていたシャドーゾーンにも、弱い地震波があると観測され始める^[5]。レーマンは1936年に、感度の良い地震計で地震波の反射を観測することによって外核と内核の境界を発見した^[6]^[7]。彼女が観測結果から推測した内核の半径は 1400 km で、現在広く受け入れられている 1221 km に非常に近い値だった^[8]^[9]^[10]。なお、この値を地表からの深さに換算すると 5100 km となる^[11]。また、レーマン面での地震波は、グーテンベルグ面と逆の屈折をして、シャドーゾーンに出る経路をとる^[5]。

脚注

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注釈

^ 原文”Lehmann discontinuity was discovered through exacting scrutiny of seismic records by a master of a black art for which no amount of computerization is likely to be a complete substitute.”

出典

^ Figure patterned after Don L Anderson (June 18, 2007). New Theory of the Earth (2nd ed.). Cambridge University Press. p. 102, Figure 8.6. ASIN 0521849594. ISBN 0-521-84959-4. NCID BA82135490. OCLC 237894482 ; Original figure attributed to Grand and Helmberger (1984)
^ Dahlmann, Jan (2005年1月23日). “Inge Lehmann og Jordens kerne” [Inge Lehmann and the core of the Earth] (デンマーク語). Ingeniøren. 2015年5月14日閲覧。
^ Lars Stixrude; Carolina Lithgow-Bertolloni (15 March 2005). “Mineralogy and elasticity of the oceanic upper mantle: Origin of the low-velocity zone”. J. Geophys. Res. 110 (B3): B03204. Bibcode: 2005JGRB..110.3204S. doi:10.1029/2004JB002965. オリジナルの2011-08-30時点におけるアーカイブ。. "The first possible explanation is that the Lehmann is not a global feature...the Lehmann is more prevalent under continents and may be absent under all or most of the oceans."
^ Kent C. Condie (1997). Plate tectonics and crustal evolution (4th ed.). Butterworth-Heinemann. p. 123. ASIN 0750633867. ISBN 0-7506-3386-7. NCID BA30219645. OCLC 756970289
^ ^a ^b 山賀進. “第二部－2－地球の科学”. 2019年8月16日閲覧。
^ Edmond A. Mathez, ed (2000). Earth: inside and Out. American Museum of Natural History
^ “Inge Lehmann: Discoverer of the Earth's Inner Core”. Web document in the Earth Inside Out Curriculum Collection. American Museum of National History (2008年). 2019年4月7日閲覧。
^ Inge Lehmann (1936). “P'”. Série A: Travaux scientfiques (Publications du Bureau central séisismologique international) 14: 87–115.
^ Inge Lehmann (20 January 1987). “Seismology in the days of old”. Eos (Transactions American Geophysical Union) 68 (3): 33–35. doi:10.1029/EO068i003p00033-02.
^ Bruce A. Bolt; Erik Hjortenberg (FEBRUARY 1, 1994). “Memorial essay: Inge Lehmann (1888–1993)”. Bulletin of the Seismological Society of America (obituary) 84 (1): 229–233.
^ "レーマン不連続面". デジタル大辞泉. コトバンクより2021年6月26日閲覧。

参考文献

川崎一朗、唐戸俊一郎、大内徹「上部マントル低速度層の地域性とその成因」『地震第2輯』第42巻第2号、日本地震学会、1989年6月24日、239-254頁、doi:10.4294/zisin1948.42.2_239、ISSN 0037-1114、NAID 130006787360、OCLC 846856069。

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レーマン‐ふれんぞくめん【レーマン不連続面】