静岡大学の平内健一講師と修士課程2年福島久美さんらは東北大学との共同研究により、海水がプレート内部へ浸透すると、水と鉱物との反応によって海洋プレート深部の強度が劇的に低下することを実験的に明らかにした。プレートテクトニクスの発生機構を解明する重要な成果という。

 地球の表面は厚さ数十km程度の硬い板状の岩盤(プレート)十数枚が覆っており、地球内部のマントル対流により少しずつ動いている。プレート間の接触や沈み込みなどで起こる地震などの地質現象はプレートテクトニクスと呼ばれ、地球以外には存在しない。プレートの沈み込みはプレート間の断層に沿って生じるが、推定では沈み込みが生じるほど断層強度は低くない。そのため、水と反応して形成される含水鉱物の力学的脆弱性が関与しているとされていたが、具体的な検証はなされていなかった。

 研究グループは、海洋プレート深部(深さ20km)に相当する温度圧力条件下で、断層付近のプレート構成岩石である「かんらん岩」の熱水変形実験を行った。その結果、かんらん岩と水が反応して滑石と呼ばれる含水鉱物が形成され、変形の進行とともに岩石強度が劇的に低下した。プレート境界に存在する横ずれ型の断層はトランスフォーム断層と呼ばれるが、深部にあるトランスフォーム断層に海水が浸透し、岩石・水反応による強度低下が生じて海洋プレートの沈み込みが開始されるという。

 今回の結果から、プレートテクトニクスが地球以外では見られないのは、惑星表面に海洋が存在することで生じるためと説明できる。今後は、地球形成初期において、どのようにプレートテクトニクスが始まったのかを検証していく必要があるとしている。

東北大学

イノベーションの源泉となる優れた研究成果を創出し、次世代を担う有為な人材を育成

東北大学は、開学以来の「研究第一主義」の伝統、「門戸開放」の理念及び「実学尊重」の精神を基に、豊かな教養と人間性を持ち、人間・社会や自然の事象に対して「科学する心」を持って知的探究を行うような行動力のある人材、国際的視野に立ち多様な分野で専門性を発揮して指導的[…]

静岡大学

質の高い教育と創造的な世界をリードする研究に取り組み、世界的研究拠点の形成をめざす

静岡大学は、6学部1教育プログラムを擁する総合大学です。「自由啓発・未来創成」の理念のもと、多様な文化と価値観を尊重する豊かな人間性とチャレンジ精神を有し、高い専門性と国際感覚を備えた、人類の未来と地域社会の発展に貢献できる人材を育成。地域の知の拠点として、世[…]

大学ジャーナルオンライン編集部

大学ジャーナルオンライン編集部です。
大学や教育に対する知見・関心の高い編集スタッフにより記事執筆しています。