マントル対流とプルーム｜高校地学

根拠は高等学校学習指導要領（平成30年告示）「地学」の内容 (2) ア (ｱ) ㋐「プレートテクトニクス」。
内容の取扱いは「マントル内のプルームも扱うこと」を求めている。

0. どういう論点か

プレートを動かしているのはマントルの流動です。マントル全体の対流と、
細い上昇流であるプルームは別のものとして整理します。

	何か	表面に現れるもの
マントル対流	マントル全体の大きな循環	プレートの運動
プルーム（ホットプルーム）	細く柱状の上昇流	ホットスポットの火山
コールドプルーム	沈み込んだプレートがまとまって落ちる下降流	—

引っかけの分かれ目は次の 3 つ。

ホットスポットはプレート境界ではない（プレートの内部にも現れる）
プルームはプレートと一緒に動かないので、島列が年代順に並ぶ
プレートを動かす主な力は、沈み込むプレート自身が引く力（対流に押されるだけではない）

1. マントル対流とプレートを動かす力

根拠: 学習指導要領地学-(2)-ア-(ア)-㋐

マントル対流とは？

高温のマントル物質が上昇し、冷えて下降する、マントル全体のゆっくりした循環

固体のまま流動する（固体対流）。

マントルが対流するのは、どんな条件がそろっているから？

下（核側）が高温で上が低温という温度差と、長時間では流動できる性質

熱を外へ運ぶ仕組みとして働いている。

プレートを動かす力として、現在もっとも大きいと考えられているのは？

沈み込むプレートが自らの重さで引っぱる力（スラブ引っぱり力）

冷えて密度が大きくなったプレートが沈むことが駆動力になる。

海嶺でプレートが押し出される力を何という？

海嶺押し出し力（リッジプッシュ）

高い海嶺から低い方へすべり落ちる効果。

沈み込んだプレートが下部マントルに落ちていく下降流を何という？

コールドプルーム

地震波トモグラフィーで低温（高速度）の領域として見える。

2. プルームとホットスポット

根拠: 学習指導要領地学-(2)-ア-(ア)-㋐

プルームとは何？

マントル内を柱状に上昇する高温の流れ

核とマントルの境界付近から立ち上がると考えられている。

ホットスポットとは？

プレートの内部などで、プルームによって火山活動が続いている場所

ハワイやアイスランド（海嶺上）が例。

ホットスポットの火山がプレート境界にないのに活動できるのはなぜ？

下からプルームが上昇し、マグマを供給し続けているから

境界での沈み込みや拡大とは別の仕組み。

ハワイ諸島が南東ほど新しく、北西ほど古いのはなぜ？

ホットスポットが動かず、その上をプレートが北西へ移動しているから

島列の並びがプレートの動いた軌跡になる。

ハワイ－天皇海山列が途中で折れ曲がっているのは何を示す？

約 4300 万年前に太平洋プレートの動く向きが変わったこと

島列の年代と向きから、プレート運動の歴史が読める。

ホットスポットから噴出するマグマは、どんな性質？

玄武岩質（流れやすい）

だから溶岩が広く流れ、傾斜のゆるい火山（盾状火山）になる。

巨大なプルームの上昇が地表に大量の溶岩を出した跡を何という？

洪水玄武岩（台地玄武岩）

デカン高原やシベリアのものが知られ、大量絶滅と時期が重なる例もある。

3. プルームテクトニクス

根拠: 学習指導要領地学-(2)-ア-(ア)-㋐

プルームテクトニクスとは、どんな見方？

プレートの運動を、マントル全体を貫くプルームの上昇・下降と結びつけて説明する見方

プレートテクトニクスを深部から支える考え方。

地震波トモグラフィーは、プルームをどう捉えた？

低速度（高温）の柱状の領域として捉えた

→ 地震波と走時曲線

超大陸の分裂に、プルームはどう関わると考えられている？

巨大なプルームの上昇が大陸を持ち上げ、引き裂く方向に働く

分裂の初期には地溝帯（発散境界）ができる。

マントル対流とプレート運動は、熱の移動としてどんな役割を果たしている？

地球内部の熱を地表へ運び出す主な仕組み

対流のほうが伝導よりはるかに効率よく熱を運ぶ。