【地学】プレートテクトニクスとプレート境界での出来事

プレートテクトニクスとは？

地球の表面はプレートに覆われており、プレートは十数枚存在しています。プレートは移動しており、この移動によって火山や地震などが発生します。この考えをプレートテクトニクスと呼びます。

プレートはマントルの対流によって上昇したマントル物質が地表で固まることによって形成されます。

プレートを動かす原動力は、海嶺で新たに生まれたプレートが押し出す力と、海溝で沈んだプレートが重さで下に引っ張る力だと考えられています。

地球内部へ垂直方向に移動するマントルをプルームと呼びます。海溝で沈み込んだプレートは冷えているため、核-マントル境界部に向けて落下します。これをコールドプルームと呼びます。

一方、核-マントル境界部で温められたマントルは、高温のため周囲より軽く、地表へ向けて上昇します。これをホットプルームと呼びます。アフリカ大陸の下には特に大きなホットプルームが存在し、これをスーパープルームと呼びます。

低温で重くなり海溝で沈み込んだプレートのことをスラブと呼びます。スラブは深さ660km付近に留まったのちに、かたまりとしてさらに地球内部へ沈下していきます。

プレートの境界線と地震と火山の分布はよく一致しています。

海嶺や海溝付近では地震が起こります。また火山には、海嶺・海溝・地溝付近にできる火山と、独立してできている火山が存在します。

海底において、上昇してきたマントルが冷やされ、新たにプレートができる部分を海嶺と呼びます。マントルはすぐに冷やされるため、枕状に固まり、枕状溶岩を形成します。

また、マグマに熱せられた熱水が噴出している部分もあり、これを熱水噴出孔と呼びます。熱水噴出孔では、硫黄なども噴出することから、生態系が形成されています。

アイスランドにある巨大な地溝をギャオと呼びます。この地溝はもともとは海嶺だったところが隆起し、地表に現れたものです。

プレートの移動によって、大地が割けることがあります。この割れ目を地溝と呼びます。東アフリカに存在する、グレート・リフト・バレーは、プレートの拡大によって生じた地溝です。長さが4000kmあります。

ウィルソンは次のプロセスで大陸は離合集散を繰り返すと考えました。

海嶺は直行する方向に断層を作りますこれを断裂帯と呼びます。この断裂帯に生じた海嶺と海嶺の間のことを、トランスフォーム断層と呼びます。この断層は海洋プレートがすれ違って移動するために起こります。

海洋プレートは大陸プレートにぶつかると沈み込みます。すると、海溝沿いのマグマなどが噴出し、島ができることがあります。これを島弧と呼びます。また、海溝と島弧からなる地域を島弧-海溝系と呼びます。

日本列島は太平洋プレートとフィリピン海プレートがユーラシアプレートに沈み込むことによって、弓状に並んだ島ができました。

島ではなく、大陸と陸続きになっているものを陸弧と呼びます。形成されるものが島か陸続きかによって名称が異なります。

プレートに存在する陸地が大きい場合には、陸地はプレートの下に沈み込むことができずに衝突します。

インド亜大陸は、2億年前に南極大陸と分離し、現在の位置でアジア大陸と聖徳しました。その結果、ヒマラヤ山脈が形成されました。ヒマラヤの山頂では、アンモナイトなどの化石が発見されます。