バージニア工科大学の地球物理学者サラ・スタンプス率いる研究チームは、世界最大の大陸溝帯における異常な地震活動に関する重要な新たな洞察を獲得した。彼らの研究は、地溝帯系における地殻の異常な変形は主に、地球のマントルからの巨大な湧昇である、いわゆるアフリカン・スーパープリュームによって引き起こされることを示している。
地球の最外殻は奇妙な動きをする
大陸の亀裂は、リソスフェア (地球の地殻の外層) が大幅に引き伸ばされる地質学的プロセスです。しかし、ここの東アフリカ地溝帯系は、海溝に平行な異常な変形パターンを示しています。この現象は長年にわたって地球物理学者を悩ませてきました。研究の筆頭著者であるニューメキシコ工科大学のタヒリー・ラジャオナリソン氏を含むスタンプスのチームは、GPS技術を使って表面の動きを正確に測定し、10年以上にわたってこれらの「異常な変形」を研究してきた。
スタンプスは、ヒュプフキットとの類推を用いて、リフト大陸で観察できる多様な変形パターンを説明しました。バージニア工科大学地球科学部の科学者は、「弾むパテをハンマーで叩くとひび割れて壊れる可能性がある」と語った。 「しかし、ゆっくりと引き離すと、弾力のあるパテが伸びてしまいます。 「地球のリソスフェアは、時間スケールが異なると異なる挙動を示します。」
研究者らは、高度な 3D 熱機械モデリング技術を使用して、これらの異常な変形の原因を特定しました。彼らは、南西アフリカの地下深くで発生し、大陸を横切って北東に移動する巨大なマントル湧昇であるアフリカ・スーパープリュームが、東アフリカ地溝帯系における異常な地溝帯平行変形と地震異方性の背後にある原動力であることを発見した。
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リソスフェアは地球上の最も外側の固体層です。それは地球の地殻とその下にあるマントルの最上部で構成されています。これら 2 つの層が一緒になってリソスフェアを形成します。構造プレートとして知られるいくつかの大小のプレートに分かれています。これらのプレートは、アセノスフェアとして知られる、地球のマントルの下にあるより硬い部分の上をゆっくりと移動します。これらのプレートの動きは、地震、火山、山岳地帯の形成に関与しています。
「以前の想定を確認しました」
地震異方性は、マントル流、メルトポケット、リソスフェア内の既存の構造などの影響に応じて岩石がどのように整列するかを表します。東アフリカ地溝帯系にある地球の最も外側の地殻の場合、向きはアフリカのスーパープラムの北向きの流れの方向に従い、研究チームはそれがその源であると特定した。
研究チームの調査結果は、東アフリカ地溝帯システムを推進する力に関する議論に貴重な洞察を提供する。リソスフェアの浮力がリフトに垂直な予想される変形に重要な役割を果たすことは一般に認められているが、これらの力はリフトに平行な異常な変形を説明するものではない。
「マントル流は一部の変形を東西、亀裂に垂直な方向に動かしているのではなく、むしろ亀裂に平行な異常な北向きの変形を引き起こしている可能性があると我々は主張している。私たちはリソスフェアの浮力が亀裂を引き起こすというこれまでの仮説を確認しましたが、異常な変形が東アフリカで起こり得るという新たな証拠をもたらしました。」
タヒリー・ラジャオナリソン