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| マコーリー断層帯 | |
|---|---|
| マコーリーリッジ複合体、マコーリーリッジ、マコーリーバレニーリッジ、マコーリー断層[注 1] | |
 | |
 マコーリー海嶺のおおよその線 (黄色) と本文中に記載されている主な断層帯 (赤色の網掛け) の地図。北のピュイセギュール海溝と南のヒョルト海溝 (青色の網掛け) に対する相対的な位置を示しています。レゾリューション海嶺は黒線で、ジュル断層帯は赤色の線で示されていますが、他にも断層帯があります。[注 2]マコーリー海嶺に関連する盆地 (サウスイーストタスマン盆地の北西部、ソランダートラフ、エメラルド盆地) は薄紫色の網掛けで示されています。これは、この歴史的な海底拡大中心に密接に関連する歴史的な交差断層とその他の断層帯のほとんどを区切るものであり、[1]それらのいくつかのみが二次的に活動して現在の地震活動に寄与しています。[2] (地図をクリックするとマウスオーバーが有効になり、その際に表示される紫色の点がマコーリー三重会合点の場所です。) | |
| 語源 | マッコーリー島 |
| 座標 | 南緯53度 東経160度 / 南緯53度 東経160度 / -53; 160 |
| 特徴 | |
| 標高 | 433メートル（1,421フィート）[3] |
| 長さ | 1,600キロメートル（990マイル）[4] |
| テクトニクス | |
| 皿 | オーストラリアプレートと太平洋プレートの境界 |
| 地震 | 1989年と2004年にそれぞれ2回（Mw 8以上）の大地震が発生 |
| タイプ | 海洋地殻 |
| 年 | |
長さ1,600キロメートル（990マイル）[4]のマコーリー断層帯（マコーリー海嶺とも呼ばれ、2015年からは官報名[7] 、マコーリー海嶺複合体、歴史的にはマコーリー断層としても知られている）[注 1]は、南太平洋の海底に沿った主要な右横ずれ断層であり、ニュージーランドから南西にマコーリー三重会合点に向かって走っている。また、北西のオーストラリアプレートと南東の太平洋プレートの間の構造プレート境界でもある。そのため、地震活動が活発な地域で、1989年5月23日までに少なくともM w 8.0の記録上最大の横ずれ地震が記録されている[3] [8] [2]。
地理
マコーリー断層帯はニュージーランドの南、南太平洋の海底に広がっており、マコーリー島として地表に現れる場所を除く。その一部はタスマン海の海底にあり、オークランド諸島の南とタスマニア島を結ぶ線の北にある。海底の西側にはサウスイーストタスマン盆地、東側にはソランダートラフとエメラルド盆地がある。技術的にはプレート境界はヒョルト海溝の南側にあるエメラルド断層帯の一部となるため、この帯はマコーリー三重会合点には達していない。[9]
地質学
マコーリー断層帯という用語は、現在ではニュージーランド南方のプレート収束構造の主要中心部を指すのにもよく使われており、地質学的特徴がよりよく解明されるにつれて、マコーリー海嶺複合体と呼ばれるようになった。[3]この複合体の北部はニュージーランドのアルパイン断層の延長であり、ピュイセギュール海溝とその東の海嶺となる。ニュージーランドは大陸地殻であり、複合体の北部はジーランディアの大陸地殻の下に沈み込む海洋地殻と関連している。この北マコーリー海嶺複合体の西側にはレゾリューション海嶺があり、これが北タスマン海盆と南タスマン海盆の海洋地殻を分離し、マコーリー・ブロックの西縁を定義している。[3] [2]マコーリー海嶺複合体の南部はヒョルト海溝で、その東側にも海嶺がある。マッコーリー海嶺複合体の中央部を、西側に海溝、東側に海溝がある 2 つの中央セグメントに分ける著者もいる。やや紛らわしいが、深さ 5,500 メートル (18,000 フィート) のマクドゥーガル トラフ[10]はマッコーリー断層帯の尾根の東側の海溝であり、トラフの北にあるもう 1 つの北側断層帯はマクドゥーガル断層帯と名付けられている。[11]トラフにはマッコーリー断層帯へのステップオーバー盆地があり、タスマン海盆南部のジュル断層帯がプレート境界を横切るところから始まる。[11]マッコーリー断層帯の中央にはマッコーリー島がある。その岩石は、この帯全体の岩石と同様に、中央海嶺玄武岩または海洋島玄武岩である。[3]
マコーリー海嶺複合体の中央部は、マコーリー島で最高標高 433 メートル (1,421 フィート) であるが、東側の谷は海抜マイナス 6,000 メートル (20,000 フィート) まで下がっている。[12]オーストラリア太平洋プレート境界の東約 4.5 km (2.8 マイル) に位置するマコーリー島では、島の北側では 15 km (9.3 マイル) 幅の NNE から NE 方向の断層が密集した帯となっているが、島の南側では NNE から NNW 方向の断層が 8 km (5.0 マイル) ほどに狭まっている。[13]断層帯は他の場所では最大 40 km (25 マイル) 幅で、東西の海嶺の頂上が平行していることが多く、[12]近くには複数の断層帯がある。[14]
地震
この地域は歴史的に非常に大きな地震の発生源であり、1993年までに少なくとも20回のM w 6.5を超える地震が記録されています。[8]現在地震活動が活発な地域は、この地域全体と、タスマン海盆南東部北部のその北側の西側の一部です。しかし、マコーリー島の西とキャンベル台地南端の東の両方で、この地域の外で歴史的な地震活動がありました。[15]ヨルト海溝地域では、プレート境界は明らかにトランスプレッションの応力状態にあり、地震の発震機構は、そのような地域で見られる逆断層型と右横ずれ型の両方です。[16]ヨルト海溝の南では、エメラルド断層帯とマコーリー三重会合点に向かって比較的低レベルの地震活動があります。[15]記録上それまで最大の横ずれ地震は1989年5月23日に発生し、マグニチュードは少なくともM w 8.0であった[3] [8] [2] 2004年12月23日には、プレート境界の西約150 km (93 mi) でM w 8.1の地震が発生した。 [2]プレート境界の西側で発生したこの地震は、ピュイセギュール・トラフでの斜め沈み込みからマコーリー海嶺での横ずれ（いくらかの圧縮を伴う）への移行期に近いものであった。これらの大規模な地震は、沈み込みを伴う斜め収束への移行により、マコーリー・ブロックと呼ばれる地域に著しいひずみがかかり、最終的にはタスマン海底の海洋地殻にある過去のトランスフォーム断層が大規模な破壊によって再活性化することで緩和されるためであると考えられている。 [2]
火山岩
この帯の海洋性玄武岩の年代が測定されている。ピュイセギュール海溝の南東には、159 ± 26 万年前の若い海山がある。[17]この比較的新しい年代が後期中期海嶺拡大や背弧活動に関係しているかどうかはまだはっきりわかっていない。[6]この帯の極東にあるアダカイト質 リトルソランダー島の火山岩類の最近の年代測定が約 5 万年前であることは、帯の北部の沈み込んだ海洋地殻による背弧活動がまだ終わっていない可能性があることを示唆している。[18] [19]マクドゥーガル断層帯の北側の海山は 109 ± 26 万年前のものであり、南端には 1834 ± 53 万年前の海山がある。[17]マコーリー断層帯の狭い定義の北にある海山は1410±120万年前のものであり、その南のマコーリー島の向こうにある海山は2582±18万年前のものである。[6]マコーリー島自体は、1034年から1000万年前までの比較的限られた範囲で複数の年代を持っている。[17]ヒョルト海溝の東端近くにある海山は2590±23万年前のものである。[17]
テクトニクス
現在
マコーリー断層帯には収束成分が含まれており、ニュージーランド南島に近づくにつれて収束が進み、ニュージーランド南島の大陸地殻を横切るアルパイン断層と合流する。この帯の北端と南端は現在、年間2～4cm（1.6インチ）の速度で収束していると考えられている。[20]この帯の南西部では、太平洋プレートがインド・オーストラリアプレートのマコーリーマイクロプレートと呼ばれる領域と相互作用していることが観測されている。この領域は624万年前からオーストラリアプレートとは独立して回転している。[21]近年のテクトニクスを最適にモデル化するにはこのマイクロプレートが必要であり[22]、このマイクロプレートとオーストラリアプレートの間の圧縮に関連した拡散変形帯の証拠があるが、この拡散帯は現在地震学的に特に活発ではない。[21] [注 3]そのため、さらなる研究が行われるまで、オーストラリアプレートという用語は現時点でのテクトニクスを単純化するために使用され、この見解は最近のプレートモデリングで使用されている最新の基準フレームと矛盾しません。[23]ただし、マコーリー島で発見されたマコーリー断層帯の海洋地殻は、約4000万年前の中期始新世から正式に後期中新世と考えられていた時期の間にキャンベル台地とレゾリューション海嶺が分裂した後、オーストラリア-太平洋プレートの分岐境界で生成されました。 [5]ただし、この海底拡大の停止は、一般的に2590万年前に南から海嶺に沿って北に広がり、現在では160万年前に停止した可能性があることがわかっていますが、それより早い時期である可能性もあります。[6]多くの研究者は、ここの断層帯は沈み込み帯の初期であり、斜めの動きが横ずれ運動からの遷移に対応していると結論付けています。ピュイセギュール海溝として知られる地域では、インド・オーストラリアプレートが太平洋プレートの下に沈み始めているようで、これはニュージーランド北島沖で起こっていることとは逆の現象である（ケルマデック・トンガ沈み込み帯を参照）。[5]
マコーリー海嶺は、隣接するプレートの相対的な高さの違いと、プレート間の圧縮成分の両方を表しています。ラクラン・マコーリーにちなんで名付けられた同名のマコーリー島は、マコーリー海嶺の一部の頂上にあります。オーストラリア・太平洋プレートの境界は、現在では、最大100 km (62 マイル) 幅の変形帯を持つ谷ではなく、海嶺の頂上に沿っていると考えられています。[24]この中央領域は、約1000万年前に海底拡大が停止して以来、最大290 km (180 マイル) の右横ずれを起こしています。[25]
はるか南では、おそらくヒョルト海溝で沈み込みが始まっている。[5]しかし、この沈み込みは、南東インド海嶺から生成された軽い海洋地殻が、オーストラリア太平洋プレートの消滅した拡大中心からの重い海洋地殻の下に沈み込むという点で、非典型的であると言われている。一方、通常の沈み込みでは、重い成分が下に沈む。[16]この地域の以前の地殻構造の進化も、約4791万年前に形成されたマッコーリー三重会合点に関連しているとして詳細に研究されている。[26]
[9]
過去
マコーリー海嶺は、非常に長いが研究が不十分な消滅した中央海嶺システムであり、オーストラリア・太平洋プレート境界となった約 3000 万年にわたって複雑な地殻変動を経験してきた。[4] [27]異なる方法論から導き出されたすべてのタイミングが、地殻変動構造の研究が容易なほど一致するわけではない。通常、中央海嶺の形成とともにリソスフェアは冷却して強化されるため、このような地殻変動の反転が急速でなければ、ケルマデック・トンガ沈み込み帯などで見られるような比較的単純な構造にはならないと仮定されている。[27]マコーリー海嶺の場合はそうではない。マコーリー海嶺複合体で見られる局所的な部分的なトランスプレッションと圧縮には、約 1000 万年から 1500 万年かかった。[27]このプロセスは次のように要約される。[4]
- 約 4,200 万年前、キャンベル高原とレゾリューション海嶺が分離し、サウスイーストタスマン (マッコーリー) 盆地が広がりました。
- 3000万年前以降、太平洋プレートとオーストラリアプレートの相対運動の変化により、初期のマッコーリー中央海嶺が斜めに広がりました。広がりの方向の変化に対応するため、より短いセグメントが発達し、断裂帯は湾曲しました。
- 現在の海底拡大とマグマ活動が停止する少し前に、オーストラリアプレートと太平洋プレートの相対運動が、伸張を維持できないほど斜めになった。
- マコーリーマイクロプレートは624万年前からオーストラリアプレートとは独立して回転し[21]、この帯の南西縁を形成した[22]が、これが現在も続いているかどうかは不明である。[23] [注3]
この最後の段階は特徴づけが困難であった。磁気異常の研究による通常のアプローチでは、中央マクドゥーガルおよびマッコーリーセグメントの拡大が2400万年前までに停止する適切な時期しかなく、両端は3000万年前の推定に制限されていたからである。現在では、海底拡大の停止は南部で2590万年前、ニュージーランド近海ではおそらく160万年前に起こったなど、異なって起こったことが分かっている。[6]しかし、他の場所からは、玄武岩の噴火は拡大停止後も最大350万年続くことが分かっているので、この地域でこれまでにサンプルが採取された単一の海山が中央海嶺起源である場合、北部の海底拡大は実際には500万年前から160万年前の間に停止した可能性が高い。[6]そのため、ピュイセギュール沈み込みが2000万年前に始まったという証拠との明らかな矛盾[27]は、ある程度、説明が難しくない。この単一サンプルの組成分析では、この海域の他のサンプルと一致するように見えても、後期海洋島型起源の可能性が排除されない。マッコーリー島を含むマッコーリー中央セグメントでは、海底拡大は1000万年前までに停止していたに違いない。[6]それ以来、これらのセグメントは、南部ヒョルトセグメントと北部ピュイセギュールセグメントでの海洋-海洋沈み込みと、マッコーリー海嶺構造の2つの中央セグメントでの優勢な横ずれ運動によって、2つのプレート収束に対応してきた。[6]この地殻活動の地図は、4200万年前から現在までモデル化されており、拡大中心の進化、その消滅、断層帯の関係を示している。[1]
注記
- ^ ab マコーリー・リッジという名前は海底地形の公称名となったが、最近の学術文献ではマコーリー・リッジ・コンプレックスという名前がより頻繁に使われており、マコーリー断層帯という用語がマコーリー島周辺の断層に限定された領域を指すのに使われることが多い。少なくとも1965年以降、この帯全体の元々の名称はマコーリー・リッジであったようで (Bodie & Dawson 1965)、マコーリー・バレニー・リッジという新しい名前にしようとした試みが少なくとも1回あった (Colin Summerhayes 1974)。断層帯の一部にマクドゥーガルという名前を選択すると混乱が生じる可能性がある。なぜなら、カナダの陸上にはマクドゥーガル断層が複数あるからである (TN Setterfield et al. 1995, SM Zubowski 2011)。しかし、海底地形として公称されているマクドゥーガル・トラフは1つしかない。
- ^ジュル断層帯の線上に震源を持つ マグニチュード7の地震が少なくとも1回発生しており （Frohlic et al. 1997）、ジュル断層帯では少なくとも7回の地震が発生しており、そのうち1回はレゾリューション海嶺の半分を越えた地点、つまりタスマン海底まで達している（Kennett et al 2014）。
- ^ ab 現在の地殻構造を理解するためのマコーリー海嶺複合体の微小地震活動の研究は開始されているが、2020年から2022年の間に収集されたデータはまだ査読分析を受けていない。UKRI、抄録EGU23-9886
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出典
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