非火山性パッシブマージン

非火山性受動的縁辺部(NVPM) は、受動的大陸縁辺部の下にある遷移地殻タイプの一方の端メンバーを構成し、もう一方の端メンバーは火山性受動的縁辺部(VPM) です。遷移地殻は、大陸の分裂の線に沿って大陸地殻を海洋地殻に溶接します。VPM と NVPM は両方とも、大陸が裂けて新しい海盆が形成されるリフティング中に形成されます。NVPM は火山活動がないため、VPM とは異なります。貫入マグマ構造の代わりに、遷移地殻は引き伸ばされた大陸地殻と露出した上部マントルで構成されています。NVPM は通常、厚い堆積物の下に沈んで埋もれているため、地球物理学的手法または掘削を使用して研究する必要があります。 NVPM には、VPM と区別したり、大陸地殻と海洋地殻の遷移を区別したりするために使用できる診断用地震、重力、磁気特性があります。

NVPM は、大陸が分裂して海洋を形成し、火山活動を伴わない遷移地殻を形成する際に生じる亀裂の結果である。伸張に伴っていくつかの事象が発生する。まず、リソスフェアが薄くなることで、アセノスフェアの湧昇が可能になる。加熱によりリソスフェアがさらに侵食され、薄化プロセスが促進される。伸張の力によって、リストリック断層や大陸傾斜反射面も生成され、これらが NVPM の識別に役立ち、海傾斜の地震反射面を特徴とする VPM と区別する。NVPM と VPM の主な違いは、後者の場合、マントルが十分に高温で溶けて大量の玄武岩を生成するのに対し、前者の場合、マントルは溶けず、火山活動はほとんどまたはまったくないことである。代わりに、伸張によって地殻が単純に引き離され、マントルが露出または「屋根が剥がれ」、蛇紋岩化した ペリドタイトが露出する。マントルは冷たいかゆっくりと湧き上がるため溶けません。そのため、VPM にあるような火成岩は存在しません。玄武岩と花崗岩は、独特の蛇紋岩熱活動と熱水活動を伴って、蛇紋岩化したペリドタイトに置き換わります。岩石圏が冷えて堆積物が蓄積するにつれて 密度が増し、沈降を引き起こします。

受動的境界を横切る地震反射線は、断層や地殻の薄化など、VPM と NVPM の両方に共通する多くの構造的特徴を示しており、火山活動の主な反証となるのは大陸方向に傾斜する反射面の存在です。

NVPM は、VPM とは異なる明確なP 波速度構造も示します。典型的な NVPM は、高速、高勾配の下部地殻 (6.4～7.7 km/s) と、その上に薄く低速度 (4～5 km/s) の上部地殻層が重なっています。高速の浅層は通常、NVPM に関連する蛇紋岩化したペリドタイトと解釈されます。場合によっては、VPM の非常に厚い火成岩の下部プレートが、同様のP 波速度 (7.2～7.8 km/s、ただし勾配はより低い) を示すことがあります。このため、速度構造だけでは境界の性質を判断することはできません。

重力データは、地下の密度分布に関する情報を提供します。NVPM を含むあらゆる大陸海洋遷移に関連する最も重要な重力特性は、自由大気エッジ効果異常です。これは、厚い大陸地殻と薄い海洋地殻のコントラストに関連する高重力と低重力で構成されます。また、大陸海洋遷移全体で大きな変動を引き起こす地下密度の変化もあります。地殻、およびリソスフェア全体は、機械的伸張により薄くなります。モホ面は、地殻とマントルの大きな密度コントラストを示し、通常は少なくとも 0.35 g/cm3 です。重力異常の最大振幅は、大陸海洋遷移の海側で発生します。高密度の上部マントル物質は、より陸側の地殻の根に比べて高くなっています。海洋地殻の密度は、斑れい岩と玄武岩によってさらに高まり、地域的な重力傾向にさらに寄与します。

地殻と岩石圏の厚さが変化する場所では、平衡に達する必要があります。アイソスタシー補償と重力異常は、薄くなった岩石圏の下にある余分なマントルの質量過剰と、その上にある低密度の地殻の間のバランスによって生じます。正の重力異常は、リフト形成の初期段階での岩石圏の曲げ強度が比較的低いために生じます。受動的な境界が成熟するにつれて、地殻と最上部のマントルはより冷たく強くなり、その結果、岩石圏の底部の補償偏向は実際のリフトよりも広くなります。曲げ強度が高くなると、重力異常は時間とともに広がります。

受動的大陸縁辺の磁気シグネチャは、高磁化率の物質の量と、地表下の物質の深さによって影響を受けます。大振幅の磁気異常は、VPM の高磁化率 (~0.06 emu) 火成岩と関連しています。対照的に、NVPM は、遷移帯の露出マントル (~0.003 emu) と真の海洋地殻玄武岩 (~0.05 emu) の境界でのエッジ効果に関連する小振幅の異常のみを示します。この異常は、遷移地殻と海洋地殻の境界を見つけるために使用できます。大振幅の異常がない場合は、縁辺が非火山性であることを非常に強く示しています。

受動的なリフティングは、能動的なリフティングとは異なり、主に対流細胞やマントルプルームから発生するマグマの力ではなく、伸張的なテクトニックな力によって発生します。アイソスタティックな力により、マントルの物質は薄くなるリソスフェアの下に上昇します。沈降と堆積は、リフティングの初期段階とリフティング後の段階の両方で発生します。マントルの溶融は、最初のリフティングの後でのみ発生します。リソスフェアの伸張が続くと、最終的にはマントルの減圧溶融と海嶺の形成につながります。このプロセスにより、海洋盆地が形成され、おそらく共役NVPMが形成されます。^[1]

NVPM の形成にはいくつかのモデルがあります。パッシブ リフトは、マッケンジーの純粋せん断モデル、ウェルニッケの単純せん断モデル、またはガリシア バンク NVPM で観察されているように、両方の特徴を組み合わせた複合モデルに従う場合があります。

純粋せん断は、回転せずに一定の体積を維持しながら岩石を「均一に平坦化」する現象を指します。立方体が純粋せん断を受けると、立方体の側面と平行な側面を持つ直方体になります。マッケンジーのモデルは、正断層で囲まれた回転断層ブロックで構成されるリフトゾーンの両側に対称的な構造を予測します。^[2]

純粋せん断とは対照的に、単純せん断は回転による体積ひずみが一定であることを表します。立方体が単純せん断を受けると、その結果は、長さが増し、元の立方体の辺と平行ではなくなった辺を持つ平行四辺形になります。立方体の上部と下部は伸びることも短くなることもありません。単純せん断モデルでは、盆地は、上部地殻から下部リソスフェア、さらにはアセノスフェアまで伸びる大規模な剥離断層によって非対称に引き伸ばされます。^[3]

ジュラ紀後期から白亜紀前期にかけて、地殻変動による伸張力によって、東に傾斜する浅い角度のデタッチメント断層が形成された。この断層は、現在カナダ東部のノバスコシア州にあるフランドル帽縁辺から、イベリア半島の西に位置するガリシア縁辺まで伸びている。この断層は大陸地殻の上部を貫通し、脆い上部地殻と塑性下部地殻の遷移領域に融合した。やがて、このデタッチメント断層に沿った変位は、ガリシア縁辺の下の地点でゼロになった。このデタッチメント断層の東側では、ガリシアNVPMの構造は完全に純粋な剪断であり、回転した断層ブロック、正断層、大陸側傾斜の地震反射面を生じている。単純剪断は、ガリシア縁辺の西端と、地殻が脆いフランドル帽縁辺の上部地殻でのみ明らかである。この脆い地殻の下では、延性地殻はマッケンジーの純粋剪断モデルに従います。マントル物質はペリドタイトで構成されており、その低密度とアイソスタシー力により、上部地殻に十分近づいた後、循環する海水によって蛇紋岩化されます。リソスフェアが十分に薄くなった後、この蛇紋岩化した物質は大陸と海洋の遷移部に定着します。これが、NVPM の遷移地殻が VPM で見られるマグマ構造ではなく、蛇紋岩化したペリドタイトでできている理由です。ペリドタイトの定着以来、海洋地殻が大西洋中央海嶺で形成され、2 つの NVPM を引き離しています。このリフト プロセスによって新しい海洋地殻の形成が始まると、単純剪断剥離は非活性化された剥離断層になりました。このプロセスにより、現在ガリシア縁辺で見られる構造が説明されます。

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