橄榄岩是主要成分已成定论

众所周知，地球为地壳、地幔、核这三层构造。那么，橄榄石又是什么呢？

一般认为，地球的大约一半即地壳和地幔是由岩石组成的。因此，地幔是由称为橄榄岩的岩石，或者以橄榄岩为原料的物质构成的，这在目前已成定论。所谓橄榄石就是组成这种橄榄岩的最重要的矿物。所以，根据该定论，可以说橄榄石才是地幔的主要成分。

但是，我想在本栏内大胆地对这个定论的本身进行分析。那么，橄榄石和板块究竟是什么关系呢？首先，就地幔的组成物质和板块之间关系进行研究分析。

虽然这个问题专业性强，但是，地幔分为上地幔（深达400公里左右）、过渡层（深400-700公里）、下地幔（700公里以下）这三层是大家共知的。

这里，特别值得注意的是上地幔。据最近的研究，火山、大地震及其他地表上能看到的大规模地学现象都扎根于上地幔。板块也正把地壳卷进去，在上地幔产生、运动。因此，上地幔是板块运动和与此有关的地学现象表演舞台的重要构成因素，或者是后台。为此，要正确地阐明板块运动和与此相关的地学现象，了解有关上地幔构造和物质方面的知识是必要的。

定论完全正确吗

板块学说在地学的广阔领域内取得相当大的成功，反之又是它活跃舞台的重要构造要素，不可避免有等闲视之的感觉。就是说，不怕误解，简单地说，作者认为，在“板块学说正确地规定了，所以，上地幔一定适合板块的产生和运动”的这一默契的基础上讨论板块的。

对此，作者是“真的那么适合吗”这种多余担心的“极少数派”之一。

确实，只要相信定论，就没有问题。据定论，上地幔是由橄榄岩这一种物质组成的，所以，板块在海岭处从上地幔突起而成俯冲带，或者向上地幔俯冲去，在物质收支方面去理解它，这种道理是成立的。另外，橄榄岩是完全流动的，这为实验所证实。

目前，这个学说几乎作为真理而普遍应用，但是，如果它不正确又将会怎样呢？例如，上地幔是由橄榄岩和比它更硬的岩石组成二层构造，它又将会如何呢？不管是板块，还是对流运动，都是很死板的，这是没疑问的。

作者最近就“地幔=橄榄岩说”是怎样的呢，是像现在这样固定下来的吗进行了调查。于是，作者的结论就是：这个说法“认为是定论的证据仍不充分。”

“地幔=橄榄岩学说”的根据是以下几点：

1）一般认为地幔最上部的物质密度在3以上。满足这个条件除非是橄榄岩、辉岩、硫基岩（以石榴岩、辉岩为主要成分的岩石）。

2）地幔最上部地震波纵波速度在8公里/秒左右。满足这个条件的岩石，除非是橄榄岩。

3）地幔最上部物质的泊松比（表示物质弹性性质的一个物理量）在0.25左右。满足这个条件的只有富有镁的不变质的橄榄岩。

4）地幔物质和组成大陆地壳的物质原来是混杂的。它们随时间的推移而呈高温状态，易溶化的轻的物质溶解出来而成大陆地壳，剩下的空壳即是现在的地幔（或是地幔的一部分）。若从岩石学方面去研究这个过程的话，这个空壳一定是橄榄岩。另外，根据认为岩浆从地壳捕获而来的岩石研究来看，也可以将地授看作为橄榄岩。

5）地幔过渡层和下部地幔的性质，看来和相当于下部地幔的强压力加在橄榄岩上的状态非常相似等。

证据似乎不十分充足

对以上各点证据分别作一分析。

从1）、2）来说，只能说橄榄岩是上地幔物质的候补之一。对3）来说，如果它是正确的，则“地幔=橄榄岩学说”的有力证据。然而，遗憾的是，对硫基岩来说，也只有极少的资料。可以说目前证据不充分。

从4）只能说在上地慢的某一范围内确实存在着“橄榄岩=橄榄石”的情况。要说整个地幔都存在“橄榄岩”，还必须有其他证据才能成立。从5）也可以说，地幔全部是橄榄石，或者不是，也可以说有橄榄石。另外，最近报告了这样的情况：橄榄石在坑压下显示的不连续的量和根据地震波分析得到的地震波速度的不连续量完全不一致。

概括的说，讨论板时，应该考虑到上地幔的构造和物质。另外，视为定论的“地幔=橄榄岩=橄榄石说”，说是定论证据不充足。从以往证据可以说，认为整个地幔是由撖榄岩（橄榄石）及橄榄岩（橄榄石）为原料的物质形成的这不过是一种认定，而确实情况还不得而知。

[《科学朝日》1985年6月]