スコシアプレート

スコシアプレート
タイプ	マイナー
おおよその面積	1,651,000 km 2 (637,000平方マイル) [1]
楽章1	西
スピード1	25mm/年
特徴	ドレーク海峡、スコシア海、サウスジョージア島
1アフリカプレートに対する相対位置

スコシアプレート （スペイン語：Placa Scotia）は、南大西洋と南極海の端にある小さな プレートである。南極と南アメリカを隔てるドレーク海峡の開通とともに始新世前期に形成されたと考えられており、 ^[2]その動きは、周囲を囲む2つの大きなプレート、南極プレートと南アメリカプレートによって大きく制御される小さなプレートである。^[3]スコシアプレートは、この地域で最初の水深調査を行ったスコットランド国立南極探検隊（1902-04年）の蒸気ヨット「スコシア」にちなんで名付けられた。 ^[4]

プレートはおおよそ菱形で、南緯50度西経70度 / 南緯50度西経70度 / -50; -70から南緯63度西経20度 / 南緯63度西経20度 / -63; -20まで広がり、幅は800 km (500 mi)、長さは3,000 km (1,900 mi) である。絶対座標系で、プレートは西南西に2.2 cm (0.87 in)/年で移動しており、サウスサンドイッチプレートは東に5.5 cm (2.2 in)/年で移動している。^[5]境界は、イーストスコシア海嶺、ノーススコシア海嶺、サウススコシア海嶺、シャクルトン断裂帯によって定義される。^[6]

スコシアプレートは海洋地殻と大陸の 破片から成り、現在はスコシア海周辺に分布している。プレートの形成が始まった4000万年前（40Ma）以前は、これらの破片は活発な沈み込み帯に沿ってパタゴニアから南極半島まで連続した陸地を形成していた。^{[5]現在、プレートは北東端の}サウスジョージア島と南アメリカ南端を除いてほぼ完全に水没している。 ^[7]

スコシアプレートはサウスサンドイッチプレートとともに、アンデス山脈の南端と南極半島をつなぎ、カリブプレートはアンデス山脈の北端と北アメリカをつなぎ、この2つのプレートはいくつかの点で類似している。どちらも東端に火山弧を持ち、サンドイッチプレートにはサウスサンドイッチ諸島、カリブプレートには小アンティル諸島があり、両プレートは中生代と新生代に太平洋と大西洋の間の2つの主要な出入り口を閉じたため、地球の気候に大きな影響を与えた。^[4]

スコシアプレートの北端は南アメリカプレートと接し、北スコシア海嶺を形成している。北スコシア海嶺は左横方向の変形境界であり、変形速度はおよそ7.1 mm/年である。^[8]マガジャネス・ファニャーノ断層はティエラ・デル・フエゴを通過している。

北の尾根は、西はティエラ・デル・フエゴ沖のロス・エスタドス島から東は微小大陸サウスジョージア島まで伸びており、その間にはバードウッド、デイビス、バーカー、シャグ・ロックスといった一連の浅い海嶺がある。尾根の北には深さ3kmのフォークランド海溝がある。^[9]

プレートテクトニクスの専門家は、サウスジョージア諸島がスコシアプレートの一部なのか、それとも最近南米プレートに付加されたのかを判断できていない。プレート境界の地表表現は諸島の北で発見されており、トランスフォーム断層が長期にわたって存在していたことを示唆している。しかし、地震学的研究では、諸島の南で歪みと逆断層運動が確認されており、トランスフォーム断層が島の南の地域に移動した可能性がある。また、諸島を擁するプレートがスコシアプレートから分離して、新しい独立したサウスジョージアマイクロプレートを形成した可能性も示唆されているが、この結論を導く証拠はほとんどない。^[10]

サウスジョージア島微小大陸は、始新世までロカベルデス背弧盆地（ティエラデルフエゴ島最南端）とつながっていた。それ以前に、この盆地は白亜紀に一連の地質学的変化を経験し、サウスジョージア島は最初に埋没し、その後白亜紀後期までに再び地形的特徴を形成した。約4500万年前、まだ南アメリカプレートの一部であったサウスジョージア島は再び埋没し、おそらくフエゴアンデスの回転によって分裂が完了し、サウスジョージア島は2度目の地表上昇を遂げた。漸新世（3400万～2300万年前）には、西スコシア海の海底拡大によりサウスジョージア島は再び埋没した。1000万年前、最終的にサウスジョージア島微小大陸はノースイーストジョージア海膨との衝突により隆起した。^[11]

プレートの南端は南極プレートに接しており、南スコシア海嶺を形成している。南スコシア海嶺は、およそ 7.4～9.5 mm/年の速度で滑る左側のトランスフォーム境界で、南極-スコシアプレート境界の南半分を占めている。 ^[8]スコシアプレートと南極プレートの西側境界における相対的な動きは 7.5～8.7 mm/年である。^[8]南スコシア海嶺は全体としてトランスフォーム断層であるが、境界のややギザギザした形状を補うために、海嶺の小さな部分が広がっている。^[7]

南極半島の東端、サウススコシア海嶺の始まりでは、小さく大きく開析された土手が、古生代と白亜紀の岩石が主体のいくつかの露頭に退化しています。小さな盆地であるパウエル盆地が、この群を三畳紀以降の岩石からなる サウスオークニー小大陸から隔てています。

南サンドイッチプレートの東にあるスコシア弧と呼ばれる海嶺の東側の延長は、南サンドイッチ島弧と海溝である。この火山活動が活発な島弧は、南側の海嶺にあるジェーンバンクとディスカバリーバンクの祖先を水没させた。^[9]

プレートの西端は南極プレートと接しており、シャクルトン断裂帯と南チリ海溝を形成している。南チリ海溝は南アメリカ大陸の下にある南極プレートとナスカプレートの沈み込みの南延長である。海嶺に沿って南に向かうにつれて沈み込み速度は低下し、残りの斜めの動きがシャクルトン断裂帯の変換境界に進化する。プレートの南西端は、シャクルトン断裂帯とサウススコシア海嶺を隔てるシェトランドマイクロプレートと接している。^[7]

サウスシェトランド諸島の北、シャクルトン断裂帯の南半分には、フェニックスプレート（ドレイクプレートまたはアルクプレートとも呼ばれる）の残骸がある。約4700万年前、太平洋南極海嶺の伝播が続く中、フェニックスプレートの沈み込みが始まった。フェニックス海嶺セグメントと沈み込み帯の最後の衝突は650万年前で、330万年前には動きが止まり、フェニックスプレートの残骸は南極プレートに組み込まれた。シャクルトン断裂帯の南部は、かつてのフェニックスプレートの東端である。^[12]

スコシアプレートの東端は、サウスサンドイッチマイクロプレートに接する拡大海嶺で、イーストスコシア海嶺を形成している。^[13]イーストスコシア海嶺は、南アメリカプレートがサウスサンドイッチ島弧に沿ってサウスサンドイッチプレートの下に沈み込むことによって形成された背弧拡大海嶺である。正確な拡大速度は文献でまだ議論されているが、速度は60〜90 mm/年の範囲であることが合意されている。^[14]

中央スコシア海北部の岸は、海洋基盤と西スコシア海の拡大中心に重なっています。これらの場所から採取された火山砕屑岩のサンプルを分析すると、それらは大陸弧、場合によっては海洋弧の構造物であり、現在活動中のサウスサンドイッチ弧で形成されているものと類似していることが示されています。スコシア海の中央部と東部地域で最も古い火山弧活動は 2850 万年前のものです。サウスサンドイッチ前弧は当時中央スコシア海で発生しましたが、その後、東スコシア海嶺の背弧拡大中心によって東に移動しました。^[15]

スコシアプレート自体の最も顕著な特徴の1つは、西スコシア海嶺として知られる中央谷です。これは、もはや独立して活動していない2つのプレート、マガリャネスプレートと中央スコシアプレートによって形成されたため、消滅した拡大中心です。^[16]この海嶺は、様々な長さの右横ずれトランスフォーム断層で区切られた7つのセグメントで構成されています。^[16]スコシアプレートの西部は2600万～550万年前と測定でき、約600万年前に拡大が東スコシア海嶺に完全に移行する前に拡大が活発であったことを示唆しています。 [16]拡大の停止は、W7セグメントが北スコシア海嶺と合流する場所で発生したと想定されていました。^{[16]しかし}、 W7セグメントの東側から採取された玄武岩溶岩は9300万～1億3700万年前のものであることが判明し、弧状玄武岩の地球化学は、W7セグメント自体では海底拡大が実際には発生していないことを示唆しています。^[17]このことから、W7セグメントはフエゴアンデス大陸棚弧の北スコシア海嶺の下降断層ブロックであるか、または推定白亜紀の中央スコシア海に関連している可能性があるという示唆が生まれました。^[17]

スコシアプレートの形成とドレーク海峡の開通の時期は、海流の変化と古気候の変動に重要な影響を与えるため、長い間議論の的となってきた。南極の熱的孤立が南極氷床の形成をもたらした原因は、主にドレーク海峡の開通によるものだと考えられてきた。^[18]

スコシアプレートは、約8000万年前、中生代後期に、ゴンドワナ超大陸のパンサラシック境界で、現在アフリカと南極に位置する2つの先カンブリア時代のクラトン、カラハリクラトンと東南極クラトンの間に形成されました。その発達は、南アメリカのリオデラプラタクラトンの影響も受けています。その形成の最初の原因は、南西インド洋となった地域でゴンドワナが分裂したことでした。^[4]

フォークランド海台東端のモーリス・ユーイングバンクで発見された最古の海洋化石は、インド洋とテチス海に関係しており、おそらく1億5千万年前より少し前のものである。ウェッデル海はフォークランド海台南縁に沿って広がり、サウスジョージア島からパタゴニアアンデス山脈に沿って広がるロカスベルデス背弧盆地まで広がった。この盆地の反転した海洋基盤の断片は、サウスジョージア島のラーセンハーバー複合体を含め、この地域のオフィオライト複合体として保存されている。これにより、フォークランド諸島南方のノーススコシア海嶺西部のバードウッドバンクの南にあるサウスジョージア小大陸の元の位置を復元することが可能になった。^[19]

ロカス・ベルデス盆地は、太平洋岸の火山弧と部分的に大陸岸から生じたタービダイトで満たされていた。ウェッデル海は拡大を続け、パタゴニアアンデス山脈と南極半島の間の伸長につながった。中期白亜紀（1億年前）には、南大西洋の拡大率が大幅に増加し、大西洋中央海嶺は1200 kmから7000 kmに成長した。これにより、南アメリカプレートの西縁に沿って圧縮変形が起こり、ロカス・ベルデス基盤がこの縁にオブダクションした。このオブダクションに関連する構造は、ティエラ・デル・フエゴからサウスジョージア島にかけて見つかっている。 ^[20]南アメリカの西方への動きが加速し、ロカス・ベルデ盆地が逆転したことで、最終的にスコシア弧の形成が始まった。この逆転には横ずれ成分があり、サウスジョージア島のクーパー湾の転位に見られる。この地質学的状況により、アンデス山脈と初期の北スコシア海嶺が隆起・伸長し、サウスジョージア島小大陸が東に移動し、中央スコシア海が形成されました。^[21]

後期白亜紀から前期漸新世（9000万～3000万年前）の間、この地域はシャクルトン断層帯に沿ったフェニックスプレートの沈み込みを除いてほとんど変化がなかった。後期暁新世から前期始新世（6000万～5000万年前）には、南スコシア海と南スコシア海嶺が形成され、南アンデス山脈と南極半島の分離の最初の兆候が見られ、その結果、西スコシア海の海底が広がり、深いドレーク海峡が初めて開通した。バードウッドバンクを越えて北スコシア海嶺が継続的に延長されたため、サウスジョージア島はさらに東に移動した。北スコシア海嶺の岸には、最東端のロスエスタドス島を含むティエラデルフエゴで見られるものと似た火山岩が含まれている。 ^[22]

始新世初期（5000万年前）には、南米の南端ホーン岬と南極のサウスシェトランド諸島の間のドレーク海峡は、限られた循環を持つ小さな開口部でした。南米プレートと南極プレートの相対運動の変化は深刻な影響を及ぼし、海底の拡大とスコシアプレートの形成を引き起こしました。^[23]海洋地球物理学的データによると、南米プレートと南極プレートの動きは、分離率が8倍に増加しながら、南北から西北西から東南東にシフトしました。この拡大の変化により地殻が薄くなり、3000万～3400万年前までに西スコシア海嶺が形成しました。^[24]

2600万年前以前の複雑な拡大パターンは、この拡大体制の最も古い部分、すなわちテラー・ライズの西側（エレファント島の北側）とティエラ・デル・フエゴの棚斜面に存在していると考えられます。1700万年前までは、中央スコシアプレートは東海溝の移動に支えられて急速に東に移動していましたが、それ以降は両方のプレートの動きが非常に遅くなっています。^[25]

南緯57度 西経46度 / 南緯57度 西経46度 / -57; -46