レイド（Rheid）とは何か：地質学における粘性流動のメカニズム

地球の内部や地殻深部では、私たちの直感に反して、固体の岩石がゆっくりと「流れる」現象が起きています。この不思議な性質を持つ物質を地質学ではレイド（Rheid）と呼びます。レイドを理解することは、地球全体のダイナミクスや資源の分布を解明する鍵となります。

レイドの定義と基本的性質

レイドとは、融点（物質が液体に変わる温度）を下回る温度にありながら、特定の観察期間において粘性流動（ゆっくりとした変形）が支配的な物質を指します。具体的には、弾性変形（力を除くと元に戻る変形）に比べて、粘性による変形が1,000倍（3桁）以上大きい場合にレイドとして定義されます。

この概念は1953年にS.ウォーレン・ケアリーによって提唱されました。語源は、粘弾性や非線形流動を研究する科学である「レオロジー（Rheology）」と同じギリシャ語に由来しています。重要なのは、ある物質がレイドであるかどうかは、どのくらいの時間をかけて観察するかという「時間軸」に依存する点です。

地球内部のマントルは、せん断波（横波）を伝播させるため、物理的には「固体」であると判断されます。しかし、極めて長い時間スケールで見ると、マントルは対流を起こしてゆっくりと流動しています。これはマントルがレイドとして機能している典型的な例です。

食塩の鉱物形態であるハライトは、比較的短い期間でレイドとしての性質を示します。堆積物によって深く埋没した岩塩は、周囲の圧力が低い方向へと側方流動を起こします。このメカニズムによって「岩塩ドーム」などの特殊な地質構造が形成されます。

このような岩塩の流動によってできた構造は、メキシコ湾などの地域において、石油や天然ガスを閉じ込める「トラップ（貯留層）」として重要な役割を果たしています。

一般的な岩石である花崗岩においても、標準的な温度と圧力条件下で約4.5×1021 Pa·sという極めて高い粘性が測定されており、理論的にレイドとして分類されます。