Loading article…
トランスフォーム断層またはトランスフォーム境界とは、プレート境界に沿った断層で、動きが主に水平方向である。[ 1 ]それは、別のプレート境界（別のトランスフォーム断層、拡大海嶺、または沈み込み帯）に接続する場所で突然終わる。[ 2 ]トランスフォーム断層は、プレート境界も形成する横ずれ断層の特殊なケースである。
こうした断層のほとんどは海洋地殻に存在し、発散境界のセグメント間の横方向のずれを吸収し、ジグザグ状のパターンを形成している。これは、海底の斜め拡大によって、動きの方向が発散境界全体の走向に垂直ではない場合に生じる。陸上にも同様の断層は存在するが、サンアンドレアス断層や北アナトリア断層など、一般的にはよく知られている。
トランスフォーム境界は、地球表面でのリソスフェアの追加や損失を伴わないため、保存型プレート境界としても知られています。 [ 3 ]
地球物理学者で地質学者のジョン・トゥゾ・ウィルソンは、断層による海嶺のずれが、滑りの方向が導き出されるリードのリバウンド断層理論[ 4 ]におけるずれフェンスや地質学的マーカーの古典的なパターンに従わないことを認識した。トランスフォーム断層と呼ばれる新しい種類の断層[ 5 ]は、ずれ地質学的特徴の標準的な解釈から推測される方向とは逆の方向に滑りを生じさせる。トランスフォーム断層に沿った滑りは、それが分離する海嶺間の距離を増加させない。海嶺は拡大中心であるため、地震時には距離は一定のままである。この仮説は、トランスフォーム断層上の滑りが古典的な解釈が示唆する方向とは逆の方向を向いていることを示した断層面解の研究で確認された[ 6 ] 。
トランスフォーム断層は横ずれ断層と密接に関連しており、しばしば混同されます。どちらのタイプの断層も横ずれ運動、つまり左右にずれる動きをしますが、トランスフォーム断層は必ず別のプレート境界との接合部で終わるのに対し、横ずれ断層は別の断層との接合部を経ずに消滅することがあります。最後に、トランスフォーム断層は地殻プレート境界を形成しますが、横ずれ断層は形成しません。
断層とは一般的に、地表または地中深くの岩石に蓄積された圧縮、引張、せん断応力といった応力が作用して生じる、変形や歪みが集中した領域である。特にトランスフォーム断層は、中央海嶺や沈み込み帯の間で変位を伝達することで、横方向の歪みを緩和する。また、断層は弱面としても機能し、リフト帯の分裂を引き起こす可能性がある。
トランスフォーム断層は、発散境界（中央海嶺や拡大中心）のセグメントを繋ぐ形でよく見られます。これらの中央海嶺では、新しい玄武岩質マグマの湧昇によって常に新しい海底が形成されています。新しい海底が押し出されたり引き出されたりするにつれて、古い海底は中央海嶺から大陸に向かってゆっくりと滑り落ちていきます。海嶺のセグメント間の距離はわずか数十キロメートルですが、この距離によって海底の一部が互いに反対方向に押し合います。この海底の横方向の移動によって、現在トランスフォーム断層が活動しているのです。
トランスフォーム断層は、中央海嶺における横ずれ断層とは異なる動きをする。他の横ずれ断層のように海嶺同士が離れていくのではなく、トランスフォーム断層では海嶺は同じ位置に留まり、海嶺で新たに形成された海底が海嶺から押し出される。この動きの証拠は、海底に見られる古地磁気縞模様に見ることができる。
地球物理学者タラス・ゲリヤが書いた論文では、中央海嶺の海嶺間のトランスフォーム断層の形成は、中央海嶺の回転と伸張による部分に起因すると理論づけている。[ 7 ]これは、拡大中心または海嶺が直線から曲線へとゆっくりと変形する長い期間にわたって起こる。最終的に、これらの面に沿って破砕が生じ、トランスフォーム断層が形成される。これが起こると、断層は伸張応力のある正断層から横方向応力のある横ずれ断層に変化する。[ 8 ]ボナッティとクレーンが行った研究では、トランスフォーム海嶺の縁でかんらん岩と斑れい岩が発見された。 [ 9 ]これらの岩石は地球のマントルの奥深くで生成され、その後急速に地表に露出する。[ 8 ]この証拠は、中央海嶺で新しい海底が生成されていることを証明するのに役立ち、プレートテクトニクス理論をさらに裏付けている。
活断層は、2つの地殻構造または断層の間に存在する断層です。破砕帯は、かつて活断層として機能していた断層線を表しており、これらの断層線は活断層帯を通過し、大陸に向かって押し進められています。海底に隆起したこれらの尾根は、数百キロメートルにわたって追跡することができ、場合によっては、ある大陸から海を越えて別の大陸まで続くこともあります。
地質学者のトゥゾ・ウィルソンは、トランスフォーム断層系に関する研究の中で、トランスフォーム断層は両端で他の断層またはプレート境界に接続されていなければならないと述べている。この要件のため、トランスフォーム断層は長さが伸びたり、長さが一定に保たれたり、長さが短くなったりする可能性がある。[ 5 ]これらの長さの変化は、トランスフォーム断層に接続する断層の種類または構造によって決まる。ウィルソンは、トランスフォーム断層を6種類に分類した。
長さの増加： トランスフォーム断層が拡大中心と沈み込み帯の上部ブロックを結んでいる場合、または2つの沈み込み帯の上部ブロックが結ばれている場合、トランスフォーム断層自体の長さが増加する。[ 5 ]
長さが一定:その他の場合、トランスフォーム断層は一定の長さを保ちます。この安定性は、さまざまな原因に起因する可能性があります。海嶺間のトランスフォーム断層の場合、長さの一定性は、両方の海嶺が外側に向かって継続的に成長し、長さの変化を相殺することによって生じます。沈み込むプレートに連結された海嶺では、海嶺によって生成されたすべてのリソスフェア（新しい海底）が沈み込み帯に沈み込む、つまり飲み込まれるため、反対のことが起こります。[ 5 ]最後に、2 つの上部沈み込みプレートが連結されている場合、長さは変化しません。これは、プレートが互いに平行に移動しており、長さを変える新しいリソスフェアが生成されていないためです。
長さが減少する断層：まれに、トランスフォーム断層の長さが減少することがあります。これは、沈み込む2つのプレートがトランスフォーム断層でつながっている場合に発生します。プレートが沈み込むにつれて、トランスフォーム断層の長さは徐々に減少し、最終的には完全に消滅し、反対方向を向いた2つの沈み込み帯だけが残ります。[ 5 ]
さらに、トランスフォーム断層はキラルであり、方向に基づいて左横ずれ断層と右横ずれ断層に分類できます。上から見た場合、左横ずれ断層では一方のブロックが反対側のブロックに対して左に移動し、右横ずれ断層では一方のブロックが反対側のブロックに対して右に移動します。[ 10 ]
中央海嶺のトランスフォーム断層帯の最も顕著な例は、南アメリカとアフリカの間にある大西洋に見られる。セントポール断層帯、ロマンシュ断層帯、チェーン断層帯、アセンション断層帯として知られるこれらの地域には、深く、容易に識別できるトランスフォーム断層と海嶺が存在する。その他の場所としては、南東太平洋に位置し、北でサンアンドレアス断層と接する東太平洋海嶺などが挙げられる。
トランスフォーム断層は海洋地殻や拡大中心に限定されず、その多くは大陸縁辺部に存在する。最も良い例は、アメリカ合衆国太平洋岸のサンアンドレアス断層である。サンアンドレアス断層は、メキシコ西海岸（カリフォルニア湾）沖の東太平洋海嶺とアメリカ合衆国北西部沖のメンドシノ三重点（ファンデフカプレートの一部）を結び、リッジ・トゥ・トランスフォーム型の断層となっている。[ 5 ]サンアンドレアス断層系の形成は、 3400万年前から2400万年前の漸新世に比較的最近起こった。 [ 11 ]この時期に、ファラロンプレートが、続いて太平洋プレートが、北アメリカプレートに衝突した。[ 11 ]この衝突により、ファラロンプレートが北アメリカプレートの下に沈み込んだ。太平洋プレートとファラロンプレートを隔てる拡大中心が北アメリカプレートの下に沈み込むと、サンアンドレアス大陸トランスフォーム断層系が形成された。[ 11 ]
ニュージーランドでは、南島のアルパイン断層は、その大部分がトランスフォーム断層となっている。このため、サウスランド向斜の褶曲した地形は、数百キロメートル離れた東西に分断されている。向斜の大部分は、島の南東部にあるサウスランド地方とキャトリンズ地方に分布しているが、島の北西部にあるタスマン地方にも小規模ながら存在している。
もう1つの例は、フーサヴィーク・フラテイ断層です。この海洋トランスフォーム断層はほぼ完全に水没していますが、北アイスランドのフーサヴィークの町の近くで約10 kmが露出しています。そこでは、一連の半地溝と鋭い断層崖として現れています。海洋トランスフォーム断層は水没しているため研究が難しいことが多いため、この断層は研究の貴重な機会となります。科学者たちは断層の断面を調べることで完新世の地震活動を調査し、この地域の地震頻度がおよそ600 ± 200年であることを発見しました。[ 12 ]
その他の例としては、以下のようなものがあります。