抄録/ポイント：
抄録/ポイント
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プレートテクトニクスは地球上の揮発性再分布の主要な駆動者であると考えられている。地球マントルにおける窒素の収支は,ほとんど完全に表面由来であることが示唆されている。リサイクルは地球マントルに対する比較的重い15N/14N同位体比を有する窒素に寄与するであろう。これは,地球のマントル15N/14N同位体比が,エンスタタイトコンドライトに似ている太陽ガスとコンドライトの親体よりかなり高い理由を説明できる。ここでは,中央海嶺と海洋島玄武岩の公表された窒素同位体データを収集し,窒素沈み込み仮説を評価するために使用した。窒素同位体比を,同じ玄武岩上の公表されたN_2/3HeとK_2O/TiO_2比と共に用いた。3Heがリサイクルされないと仮定すると,N_2/3He比は沈み込みによるマントル源への窒素付加を追跡すると主張される。玄武岩に対する様々なマントル源濃縮はK_2O/TiO_2比によって追跡され,K_2O/TiO_2比の上昇は主に玄武岩マントル源におけるリサイクル成分の寄与を反映していると考えられる。著者らのデータ編集の主な結果は,ほとんどの玄武岩について,δ15NとN_2/3Heは,広範囲のK_2O/TiO_2比にわたって一定のままであった。中央海嶺玄武岩は,δ15Nの特徴を持ち,それは,大気より低いδ15Nシグネチャを持ち,平均N_2/3He比は3.7(±1.2)x106(95%信頼,n=30)であった。公表されたδ15NとN_2/3Heは,K_2O/TiO_2比にわたって不変であり,それは,ε≧20の因子で変化する。スラブK_2O/TiO_2と[TiO_2]の推定値を用いて,観察された不変δ15NとN_2/3Heは,ε≦0.1ppmのNを含むスラブに適合する可能性がある。質量バランスは,対流マントルへの~10%リサイクルスラブの追加がN_2/3Heを<5%だけ上昇させることを示した。アイスランド,Galapagos及びハワイからの溶岩は対流マントルに比べて高い3He/4He及び15N/14N比を有する。7つの試料のみが,N_2/3Heについてはほとんど特性化されていないが,大気汚染によって影響されない窒素同位体シグネチャを示す。7つの玄武岩は-2と0‰の間のδ15Nを示し,それはK_2O/TiO_2比によって系統的に変化しないが,これはΔΣ5の因子で変化する。これらの7つの玄武岩のN_2/3He比は未知であるが,高3He/4Heマントルは既報のN_2/36Arと3He/36Ar比を結合することによって推定される。これは2.3(±1.2)x106(1σ不確実性)のN_2/3Heをもたらした。これは,3.7(±1.2)x106のMORB推定値と区別できない。高3He/4Heマントルに対するマントル濃縮とMORB様N_2/3Heの可変度にわたる不変δ15Nは,3He/4He比上昇を伴うプルーム源への窒素添加とは一致しない。プルーム源の-2と0‰の間のδ15Nは,MORBよりわずかに高く,脱ガスマントル貯留層の原始的特徴であった。それにもかかわらず,低3He/4He比を有する玄武岩に関する少数の公表データによって明らかにされたように,窒素沈み込みはマントル源の特定配列に寄与した。低い3He/4He比を有する学会プルームからの溶岩は,豊富なマントル源を示し,それらはδ15N≧+0.5‰とN_2/3He>107の上昇を有する。これらに対して,マントル源に対するΣ≦0.1ppmNの濃度のスラブの添加は,統合データセットを説明することができる。要約するために,公表されたデータは,窒素の沈み込みが玄武岩に関する公表されたN同位体データのサブセットを説明するかもしれないが,Nのリサイクルは以前に考えられていたよりもマントル窒素に全体的に限定された影響を有することを示唆する。Copyright 2022 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】
