ウッドラーク盆地

ウッドラーク盆地[1] [2]
タイプ	海洋盆地
位置
座標	南緯10度15分 東経153度45分 / 南緯10.25度 東経153.75度 / -10.25; 153.75 [2]
地域	南西太平洋
国	パプアニューギニア
ウッドラーク盆地の太平洋上へのおおよその表面投影（水色の陰影）。

ウッドラーク盆地は、南西太平洋に位置する新しい地質構造盆地で、島国パプアニューギニアの南東にあります。この盆地は、活発に拡大している伸張盆地で、海底拡大中心があります。この盆地は、当時のインドオーストラリアプレートとソロモンマイクロプレートの間に形成され、現在独立したウッドラークプレートを形成しています。ウッドラーク盆地は、盆地が最初に開いた2000万年前に遡る複雑な地質史を持っていますが、拡大のほとんどは過去360万年間に発生しました。

ウッドラーク盆地の北のニューブリテン海溝と東の北サンクリストバル・トラフの下の沈み込みは、沈み込むほとんどの海洋地殻がより古く、密度が高く、堆積負荷が大きいのとは異なり、新しい地殻が非常に若く軽いため、珍しいものです。

ウッドラーク盆地^{[1] [2] [注1]は、}ニューギニア島南東沖のルイジアナ諸島とその北のウッドラーク島、およびソロモン諸島北部の間に位置しています。

歴史的にインド・オーストラリアプレート^{[注 2]}と太平洋プレートは斜収束を起こしてきた。これは、盆地が形成されたときから、 2つの構造プレートが集まって、これまでのように正面から衝突するのではなく、奇妙な角度で衝突する場合である。斜収束の例としては、北に移動するプレートが東に移動する別のプレートと衝突した場合があり、その結果、トランスプレッション状態が生じる。太平洋プレートの圧倒的な抗力により、ソロモンマイクロプレートがインド・オーストラリアプレートから分離し、少なくとも2つのマイクロプレートで構成される2つのプレート間の巨大剪断帯が発生した。^{[3]この剪断帯は}ヌバラ断層^[4]、ヌバラ断層^[5]、またはヌバラトランスフォーム断層^{[6] [7]}と名付けられており、少なくとも2つのマイクロプレート、ソロモン海プレートとウッドラークプレートを分離するウッドラーク海膨の東部に沿っている。^[4]これは、ヌバラ断層地域がソロモンプレートの4辺のうち現在沈み込んでいない唯一の断層であることを意味する。^[8]ウッドラーク盆地での受動的なリフトと海底拡大により、盆地の北部に現在のオーストラリアプレートとは別のマイクロプレートとしてウッドラークプレートが形成された。ウッドラーク盆地の西端は、ニューギニアの端に向かって今もリフトしている。^[9]ポックリントン海膨とプロッキングトントラフは、2000万年前より前のオーストラリアプレートの古い沈み込みと拡大の中心からウッドラーク盆地を隔てている。^{[6] [注 3]}

科学者や研究者が調査したウッドラーク盆地の特徴は、大陸の断層運動から海底拡大運動への移行である。盆地の西端の断層運動により、ウッドラーク海嶺がポックリントン海嶺から分離した。^{[10] [4]}ウッドラーク盆地は、科学者がこの移行を積極的に研究できる地球上で数少ない場所の 1 つである。^[11]完全に体系的に地図化された数少ない海洋盆地の 1 つであり、過去 50 年間で地殻構造モデルが改良された。^[12]ここで、そして他の場所でのこのような理解の結果、2009 年までに、拡大中心からの初期の拡大オフセット断層は通常非トランスフォーム断層であり、トランスフォーム断層は海底拡大が始まった後に発生することがわかった。この問題は、プレートテクトニクス理論におけるトランスフォーム断層の重要性が初めて理解されてから 40 年かけて解決された。^[10]

盆地の西側では、変成岩核複合体と片麻岩ドーム内の最も若い700万年から500万年前の岩石が、垂直方向に1～2cm/年（0.39～0.79インチ/年）を超える異常な速さで堆積している。^[6]

東側の海盆には、海底拡大線に沿って活発な熱水噴出孔がある。特に活発な地域は2019年に発見され、深さ3.3 km（2.1マイル）を超えるラ・スカラ噴出孔と呼ばれている。^[13]煙を上げる暗い煙突から採取した地質学的サンプルには、背弧環境の噴出孔で見られる典型的な金や鉛の濃縮が見られなかった（つまり、海盆の西端にあるはるかに古い熱水噴出孔とは対照的である）ことが示されており、他の場所の中央海嶺に沿った玄武岩関連の熱水フィールドと一致している。^[14]

ウッドラーク盆地は非常に新しく、約300万年前に拡大し始めたばかりであるため、ほとんどの海洋盆地と比較して、盆地内の堆積物は非常に少ない。大陸縁に近いこれらの盆地では、堆積物が数千メートルに及ぶことがある。盆地は、ノースモレスビー地溝の最深部で最大1500メートルの堆積物で満たされているが、盆地の大部分は1000メートル未満の堆積物で覆われている。^[11]拡大中心近くの東部盆地火山岩は、ナノ化石を含む粘土からなる薄い堆積物の粉塵で覆われているだけである。^[14]これは研究者にとって素晴らしいことである。堆積物が蓄積していないため、断層や拡大中心などのさまざまな特徴を盆地の衛星画像で簡単に見ることができるからである。^[11]

ウッドラーク地域最西端のフランクリン海山、チェシャー海山、ドブ海山からは、玄武岩、玄武岩質安山岩、安山岩、熱水性酸化鉄が採取されている。 ^[15]ウッドラーク盆地西部のチェシャー海山のサンプルは、長い年月をかけて起こったマグマ作用、珪化作用、緑泥石化作用、イライトの形成、絹雲母変質作用、斜長石のアルバイトによる置換、貴金属やその他の鉱物の濃縮に伴う硫化作用などにより、前駆安山岩質から石英の成長を伴う流紋岩質組成へと激しく熱水変質していた。^[15]

拡大中心の東側では、冷たい枕状溶岩堆積物の観察により、組成が中央海嶺玄武岩 (MORB)に類似したソレアイト質玄武岩が見つかっている。 ^[14] ウッドラーク盆地が北サンクリストバル・トラフに関連する変形でニュージョージア諸島の下に北東に沈み込む場所では、 ^[16]比較的軽いプレートは最近の海洋型玄武岩でできており浅いままである。おそらくマントルとの接触で溶融し、ソロモン諸島西部の多くの島弧火山を形成している。^[17]例外はサボ島の火山で、これはニュージョージア海峡南部の下にある 200 km (120 マイル) の深さの古い太平洋プレートスラブと関連する深発地震に関連していると想定されている。^[17]

ウッドラーク海盆付近または内部の主要な地殻構造の太平洋上へのおおよその表面投影 (水色の陰影)。活動中の海溝は青い線 (例: 中央のニューブリテン海溝)、非活動と推定される海溝は水色の線です。想定される活動中の地殻構造の分岐境界/拡大構造は黄色で示されています。海嶺と想定される活動中の地殻構造の変換境界は、地図の複雑さを軽減するために表示されていません。プレート境界については、ウッドラーク プレート、ソロモン海プレート、トロブリアンド プレートの記事を参照してください。クリックしてマウスオーバーすると、地殻構造の名前が表示されます。

この地域の構造運動は、パプアニューギニア東部付近で現在の太平洋プレートとオーストラリアプレートが年間約11cm（4.3インチ）の速度で斜めに収束することによって生じている。^[15]これにより、ニューギニア西岸のポートモレスビーとその南のフッドポイントの間の地域にオイラー極の1つが形成される。 ^[18]ウッドラーク盆地拡大中心の拡大方向の最新の変化は約45万年前に発生し、約20万年前には発散速度が鈍化した。^[19]

ウッドラーク盆地は、もともと約2000万年前に東パプアの先端付近に極を持つスフェノカズムとして開き始めた。 ^{[6] [7]これは、}インド・オーストラリアプレートと太平洋プレートの相対運動極の変化によって引き起こされた、この地域の左横ずれによって引き起こされた。このとき盆地は数度開いただけで、その後かなり長い間止まった。^[6]ウッドラーク盆地の南にある厚く堆積したトラフ（ポックリントントラフやレンネルトラフなど）は、歴史的なインド・オーストラリアプレートの古第三紀の北方沈み込みの名残である。 ^[8]ウッドラーク盆地からソロモン諸島を越えた北東の北ソロモントラフの遠位部では、1000万年前に太平洋プレートの南方沈み込みが終わった。^[8]

磁気異常データに基づくと、約300万年前に盆地全体で亀裂形成が再開した。その後約100万年前、西部盆地の拡大中心はウッドラーク海嶺に移動した。^[7]ウッドラーク海嶺はウッドラーク盆地の北部で、盆地と北の国境ソロモン海を隔てている。^[20]この拡大する亀裂はソロモンプレートの南の境界を示しており、北と東では沈み込み帯（それぞれニューブリテン島と北ソロモン海溝（例：北ソロモントラフ））によって、西では東パプア（ニューギニア）の横ずれ亀裂形成（ディップスリップ）境界によって境界が定められている。ソロモン海溝-ウッドラーク亀裂の三重点付近のベクトル三角形解は、ソロモンプレートが北ソロモントラフの下で北東方向に年間約11センチメートルの速度でアンダースラストしていることを示している。^[7]しかし、その後のモデル化によってその意味合いは若干変化します。

最近の最も適合度の高いモデルは、ソロモンプレートの南側にあるトロブリアンドトラフで何らかの沈み込みが続いていることを示唆している。^{[21] [注 3]}このモデルは、トロブリアンドトラフの中央部を除いて浅い地震活動が比較的少ないことを説明しているようだ。^{[22] [8]}歴史的に、オーストラリアプレートとソロモンプレートとは独立して動く追加のトロブリアンドプレートが存在したに違いなく、 ^{[4] [23]}そして、現在もトロブリアンドプレートとソロモンプレートの間に活発な沈み込みがあれば、それはまだ存在するだろう。^[12]

ソロモンマイクロプレートは現在、4.5cm/年（1.8インチ/年）の速度でわずかに北西に移動しているため、基準点が固定されたオーストラリアプレートである場合、ウッドラークマイクロプレートテクトニクスはこの北東方向の動きの多くを担っています。^[16]ウッドラークマイクロプレートに関連して、図2はウッドラーク盆地を取り囲む各テクトニックプレートと、各プレートが移動する相対的なプレート運動と方向を、この地域の歴史的な3プレートモデル上で示していますが、運動ベクトル以外は、もはや一般的には受け入れられていません。^{[4] [21]}ただし、10年弱前まで改良が行われていました。^[24]それでも、盆地の北側にあるヌバラトランスフォーム断層は0.93～0.95cm/年（0.37～0.37インチ/年）の動きを許容しており、^{[25] [18]}オーストラリアプレートは南から、盆地の西側で2.09cm/年（0.82インチ/年）、東側で4.02cm/年（1.58インチ/年）移動しています。

ソロモンプレートの大きさについては状況が変わり、4つのプレートと7つの三重会合点という仮定のもとで、現在も活動中のトロブリアンドプレートが作られ、地元の複雑な地殻変動が解決される。^[4]このようなモデルでは、トロブリアンドプレートの北西部は南東のオーストラリアに向かって1.21cm/年（0.48インチ/年）で移動している。^{[4] [18]}ニューギニア高地は、現在の3プレートモデルではソロモンプレートに割り当てられているオーストラリアプレートとのプレート接合部を擁している。高地では、システムの正極の位置により遷移があり、パプア半島の東端ではオーストラリアプレートが1.57cm/年（0.62インチ/年）でトロブリアンドプレートに向かって北に移動している。^[18]西ウッドラークプレートとトロブリアンドプレート、オーストラリアプレートの三重接合部では、ウッドラークプレートが東方向に約0.95cm/年（0.37インチ/年）の速度で移動し、トロブリアンドトラフが約0.45cm/年（0.18インチ/年）の沈み込みを吸収している。^{[21] [18]}

ニューブリテン海溝では、現在、明確な沈み込みが起こっており、ソロモン海の海底地殻がニューブリテン沈み込み帯のニューブリテン島とブーゲンビル島の下に北に沈み込んでいる。^[8]オーストラリアプレートは、サンクリストバル海溝でガダルカナル島とサンクリストバル島の下に東と北に沈み込んでいる。 ^[8]どちらの場合も、この結果、沈み込むプレート上に正断層、前弧の下に浅い逆断層、そして深さ200 km (120 mi) まで広がる急傾斜のワダチ・ベニオフ帯が生じ、地表には活火山がある。^{[17]その中間では、ウッドラーク盆地が}ニュージョージア諸島の下に北東に沈み込んでいるが、ここでは変形前線に屈曲した外隆起と海底地形の溝がない。^[8]

ウッドラーク盆地は、地球上でも数少ない活発な低角正断層がある場所の1つです。^[6]低角正断層とは、傾斜が30度未満（傾斜< 30°）の正断層です。これは、低角正断層のパラドックスとして現在盛んに議論されているトピックです。低角正断層は、地殻伸張の重要な構造的特徴であると提案されています。^[26]ウッドラーク盆地では、活発な低角正断層の傾斜は15°～35°で、すべて東経150.5°～152.5°の狭い範囲に位置しています。 ^{[27]これは、ウッドラーク盆地で}海底拡大が大陸リフトに移行する領域です。^[27]しかし、一部の科学者は、世界に活発な低角正断層が存在するとは考えていません。むしろ、彼らは、これまでに特徴づけられた低角度の正断層は、もはや活動していない古い正断層が別の方向に回転したものだと考えています。これにより、正断層は、もはや活動していない低角度の正断層であるように見えます。

ウッドラーク盆地は、約360万年前に始まったプロセスで、その中心部を主に南北方向に、東西方向に活発に拡大している。磁気研究によると、大量の海底が形成されていることがわかっている。^[12]拡大中心はトランスフォーム断層によってオフセットされ、5つのセグメントを形成している。^[16]これにより、拡大中心は盆地全体で不均一になっている。盆地の中央にはモレスビートランスフォーム断層、拡大中心の東端にはシンボトランスフォーム断層と呼ばれる、 2つの大きなトランスフォーム断層がある。 ^[16]盆地東部の拡大率は6.7cm/年（2.6インチ/年）で、盆地西側の拡大率3.8cm/年（1.5インチ/年）よりも大幅に速い。^{[28] [16]}衛星画像は、完全なGPS研究が行われる前に、盆地全体の拡大率が不均一であることを視覚的に特定するのに役立った。^[28]モレスビートランスフォーム断層による分離により、盆地の東側は西側よりもはるかに速く開いたため、西側には浅い海底があり、東側には西側の盆地よりも約500メートル（1,600フィート^{）深い軸状の}地溝があります。^[16]これは、盆地に蓄積された堆積物の量が比較的少ないため、衛星画像でのみ簡単に確認できます。^[11]

歴史的に、モレスビートランスフォームの西側への海底拡大は、ニューギニアのププアン半島のダントルカストー諸島の片麻岩ドームとサックリング・デイマン山塊の両方の隆起を伴う島弧火山活動の後、400万年から200万年前まで始まりませんでした。 ^[23]また、400万年前より前には、ウッドラーク盆地の海底拡大は、現在終了しているシンボトランスフォームの東240km（150マイル）まで行われていたことが知られています。^[23]

この盆地は現在、天然資源の発見を狙う大企業による探査は行われていません。ウッドラーク盆地は非常に若いため (500 万年未満)、この盆地では石油やガスなどの大量の天然資源が形成されるのに十分な時間がありませんでした。

ウッドラーク盆地東部は、隣接するラウ盆地や北フィジー盆地の現在活動的な拡散中心地よりも古いため、現代の熱水噴出孔動物相の生物多様性分散中心地として機能している可能性がある。 ^[29] Alviniconcha spp. は、2000万年前に生態学的に多様化した熱水噴出孔関連の海洋巻貝（腹足類）の一種で、ウッドラーク盆地の熱水噴出孔で発見されている。^[16]食物連鎖の底辺にいる細菌は硫化物酸化剤であるが、他のいくつかの噴出孔コミュニティとは異なり、カルビン・ベンソン・バシャム（CBB）回路と逆クレブス回路の代替手段の両方を使用しているという証拠がある。^[29]特に豊かな動物相が特徴付けられており、発見された他の種には以下が含まれる。^[29]

• アルビノカリダ科エビ：
  • リミカリスエビ、例：リミカリス バリアビリス
  • アルビノカリス属
• フジツボ類（フジツボ類）:
  • 有柄フジツボの新種、Vulcanolepas sp. nov
  • オオタイヒメウズラ
  • Ibricaverruca sp.としてのNeoverrucidae
• その他の腹足類:
  • イフレメリア・ノーチレイ
  • シンカイレパス・トゥファリ
  • フィモリンクス属
• 海洋多毛類の虫:
  • ブランキノトグルマ・セゴンザキ
• 海洋性アルビネリド虫類:
  • パラルビネラ属
• 竹サンゴ（イシダ科）
• スクワットロブスター (ムニドプ科)
• ブリシンギドヒトデ
• ウミユリ
• イソギンチャク（Actiniaria）
• 盲目のオースチノグラエアガニ

• カヴァチ