海洋コア複合体

海洋コア複合体、またはメガマリオンとは、中央海嶺に垂直な長い尾根を形成する海底の地質構造です。波状の屋根のように横方向の尾根が並んだ滑らかなドームが含まれています。その大きさは、長さ10～150km、幅5～15km、高さ500～4000mと様々です。陸上におけるこれに相当するものは、大陸地殻の伸張または引き伸ばしの領域で形成される変成コア複合体です。^{[ 1 ]}   

最初に記述された海洋コア複合体は、大西洋で確認されました。^{[ 2 ]}それ以来、このような構造は、主に中速、低速、超低速の拡大中央海嶺や背弧海盆で形成された海洋リソスフェアで多数確認されています。^{[ 3 ]}例としては、特に大西洋中央海嶺^{[ 4 ] [ 5 ]}と南西インド洋海嶺^{[ 6} ]に沿った、10～1000平方キロメートルの海底、したがって海洋リソスフェアの広がりが挙げられます。これらの構造の一部は掘削され、サンプルが採取されており、下盤は苦鉄質深成岩と超苦鉄質岩（主に斑れい岩とかんらん岩、加えて輝緑岩）と、含水フィロケイ酸塩を含む薄い剪断帯の両方で構成されていることが示さ^れています。海洋コア複合体は、活発な熱水域と関連していることが多いです。

^{海洋コア複合体構造は、}上昇するマグマの供給が限られている、ゆっくりと拡大する発散型^海洋プレート境界^{[ 1 ]}で形成されます。これらのゾーンでは上部マントルの温度が低く、長いトランスフォーム断層が発達します。リフトバレーは、^ゆっくりと拡大する境界の拡大軸に沿っては発達しません。拡大は、低角度のデタッチメント断層に沿って起こります。コア複合体は、断層の隆起側に構築され、そこではほとんどの斑れい岩（または地殻）物質が剥ぎ取られ、海底にマントル岩が露出します。それらは、マントルの超苦鉄質岩であるペリドタイトと、地球の地殻からの斑れい岩から構成されています。

各剥離断層には、断層が始まった分離帯、ドーム上を走る露出した断層面、そして通常は谷と隣接する尾根によって特徴づけられる終端部という、3つの顕著な特徴がある。

しかし、剥離断層による形成過程の仮説には限界があり、例えば、低角正断層が存在するという地震学的証拠が乏しいことなどが挙げられる^{[ 7 ]。}このような断層はリソスフェアを低角で横断するため、おそらく大きなずれが生じるはずであり、摩擦が伴うはずである。海洋コア複合体におけるエクロジャイトの希少性も、このような領域に深部起源が存在する可能性に疑問を投げかけている。海洋コア複合体におけるペリドタイトの豊富さは、低速拡大する海嶺と断裂帯の接合部における海洋-海洋沈み込みの特異な変化によって説明できる可能性がある。沈み込みの類似モデルでは、隣接する2つのリソスフェアプレート間の密度差が200  kg/m ³を超えると、密度の高いプレートが約50 kmの深さまで沈み込み 、そこで相転移によって輝石がガーネットに再鉱化されることが示されている。これによりスラブの密度が増加し、スラブ間の摩擦が低い場合はマントルへの移動が加速されます。^{[ 8 ]}低速海嶺と断裂帯の交差点では、隣接するスラブの密度のコントラストが 200 kg/m ³を超え、スラブ間の摩擦が低く、温度勾配が約 100 C/km であり、含水率が約 5% であれば、比較的低い圧力での玄武岩の固相線(相図上の境界遷移) の低下により、海洋コア複合体で豊富に存在する岩石タイプである蛇紋岩とペリドタイトが共存できると推測する根拠があります。 

これまでに約50の海洋コア複合体が特定されており、その中には以下のものが含まれる。

• 日本とフィリピンの間の西太平洋にあるパレスベラ海溝の一部であるゴジラメガムリオンは、 2001年に発見されました。長さ約155km 、幅約55kmで、世界最大の海洋コア複合体として知られています。^{[ 10 ]}  
• 聖ペテロ・聖パウロ諸島は、赤道付近の大西洋に位置する。 全長90km、 高さ4000mの島々で、頂上部は聖ペテロ・聖パウロ岩礁群を形成している。ここは、海底マントル岩が海面上に露出している数少ない例の一つである。

1996年にアトランティス山塊の地図を作成した探検隊以来、コアコンプレックスに対する科学的関心は劇的に高まった。この探検隊は、複雑な構造とデタッチメント断層との関連性を初めて明らかにした。研究内容は以下の通りである。

• マントルの構造を調査するために：

  これらの複合体は、マントル深部への掘削によってのみ得られるマントル物質の断面像を提供している。 地殻を6～7km貫通するために必要な深部掘削は、現在の技術的・財政的制約を超えている。そのため、複合体構造への選択的な試料採取掘削は既に開始されている。

• 剥離断層の形成を調査する
• 海洋コア複合体の発達を調査するため：

  2005年、ウッズホール海洋研究所の科学者たちは、バミューダから1,500マイル（2,400km ）離れた北大西洋で一連の複合体を発見した。^{[ 4 ]}これらの構造は、コア複合体の出現を示す隆起から、何百万年もかけて浸食されて消え去ったコア複合体の薄れた溝まで、進化のさまざまな段階にある。このような特徴により、科学者たちは活動中の剥離断層を観察し、その発達を理解することができる。 

• 鉱化作用とマントルからの鉱物放出を研究するため：

  深くまで達する急傾斜の断層は、高温で鉱物を豊富に含む熱水が地表に向かって循環し、鉱床を形成する通路となることがある。断層は数十万年もの間存続するため、これらの鉱床は巨大に成長する可能性がある。ウッズホール海洋研究所は、大西洋中央海嶺にあるTAG熱水域と呼ばれる、そのような場所の一つを研究している。

• 海洋磁気異常を調査するために：

  海洋磁気異常は海洋地殻の上部、噴出層で発生するという従来の考え方は再考する必要がある。なぜなら、地殻が剥ぎ取られた核複合体では、ごく正常な磁気異常が発生するからである。これは、海洋地殻の下部にも相当量の磁気特性が存在することを示唆している。

• 変成核複合体