科学者たちは太平洋の海底でプレートが崩壊しているのを観察した
研究者らは、海底下で断片化の過程にある沈み込み帯を初めて発見した。フアン・デ・フカ・プレートは、一度に崩壊するのではなく、北アメリカの下に沈むにつれて徐々に崩壊します。 Science Advances誌に掲載されたこの発見は、これらの巨大な地質系がどのように進化するかについて前例のない証拠を提供し、太平洋岸北西部における地震の挙動に対する科学者の理解をさらに深める可能性がある。
研究チームは、高度な地震反射イメージングと地震データを組み合わせて、プレートの活発な断片化を明らかにしました。このデータは、マーカス G. ラングセス号で実施された 2021 年のカスカディア地震画像実験 (CASIE21) から得られたものです。スザンヌ・カーボット氏とアン・ベセル氏を含むコロンビア大学気候大学院の研究者らは、長さ15キロメートルの水中センサーのネットワークを使用して海底に音波を送信した。
沈み込み帯が不活化する理由
沈み込み帯は大陸を移動させ、大地震を引き起こし、火山噴火を引き起こし、古代の地球の地殻をマントルの奥深くまで引き込みます。ただし、これらのシステムは無期限に続くわけではありません。このままでは大陸が堆積し、海洋が消滅し、地質学的歴史の多くが消去されることになる。科学者たちは何十年もの間、これらのプロセスが停止する原因について疑問を抱いてきました。
ルイジアナ州立大学の助教授であり、研究の筆頭著者であるブランドン・シャック氏は、この現象を走行中の電車に例えた。沈み込み帯を開始するには、列車を押して丘を登るのと同じように、多大な労力が必要です。しかし、いったん動き出すと、全速力で下る電車と同じように機能し、止めることはできません。シャック氏はコロンビア大学ラモント・ドハティ地球観測所の博士研究員としてこの研究を実施した。
カスカディアの下での段階的な断片化
その答えは、カスカディア地域のバンクーバー島沖に現れています。そこでは、フアン・デ・フカ・プレートとエクスプローラー・プレートがゆっくりと北米プレートの下に滑り込みます。科学者たちは、高度な画像技術と地震データを使用して、このゾーンが活発に分裂し始めていることを観察しました。プレートはただ沈むだけではありません。継続的なプロセスで壊れます。
地震画像は地球内部の超音波のように機能します。彼らは、プレートの一部が断片化し、深部で複雑な構造を形成していることを明らかにした。研究者らは、プレートが約3マイル沈下した大きな断層を含む、いくつかの大きな亀裂を特定した。
観察された断片化の主な特徴:
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- 変動する地震活動を伴う長さ 75 キロメートルの断層
- 地震が頻繁に発生する地域と、異常な静寂のゾーンが交互に存在する
- 時間の経過とともに段階的に剥がれ落ちるプラークの部分
- より小さなマイクロプレートと新しい地殻のフロンティアの創造
崩壊中にプレートがどのように動作するか
シャック氏は、プラークは一度に完全に消滅するのではなく、徐々に断片化し、より小さなマイクロプレートが生成されると説明した。このプロセスは、電車が次々とゆっくりと脱線していくのに似ています。破片が完全に壊れると、岩石は一緒に留まらないため、地震は発生しなくなります。これらの静かな隙間は、プレートの一部がすでに分離しており、亀裂が徐々に拡大していることを示唆しています。
ラモント国立研究所の科学者スザンヌ・カーボット氏は、プレートの軽い部分が境界に達すると沈み込みが遅くなる可能性があることを研究者たちは長年知っていたと指摘した。しかし、進行中のプロセスをこれほど明確に把握したことはありませんでした。新しい発見は、地球を形づくるプレートのライフサイクルをより深く理解するのに役立ちます。
沈み込み帯の一時的な閉鎖
この研究により、沈み込み帯が同時に崩壊するわけではないことが明らかになりました。代わりに、一時的または部分的な終了、つまりプラークが段階的に破裂し、時間の経過とともにさまざまな部分が脱落するプロセスを通じて終了します。小さな破片が壊れると、大きなプレートは下向きに駆動する力を失います。
何百万年にもわたって、この勢いが徐々に失われると、沈み込みシステム全体が停止する可能性があります。このプロセスは、他の地球地域で観察される興味深い特徴を説明します。例としては、バハ カリフォルニア沖で発見された古代ファラロン プレートの残骸など、これまで研究者にとって完全には理解できなかった古代の構造プレートの断片や火山活動のパターンなどが挙げられます。
太平洋地震への影響
科学者たちは現在、これらの新たに発見された亀裂がこの地域の将来の地震にどのような影響を与える可能性があるかを調査している。基本的な問題は、大きな規模の破壊がこれらの亀裂を通じて伝播する可能性があるのか、それとも亀裂が地震エネルギーの広がり方を変えるのかということである。
今のところ、この調査結果はカスカディア州の全体的なリスクを大きく変えるものではありません。この地域は依然として大規模な地震と津波を引き起こす可能性がある。これらの新しい詳細をモデルに組み込むことで、太平洋岸北西部における地震の危険性の理解とシミュレーションが向上します。
