海洋地殻

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色は海洋地殻の年齢を示し、赤は若い年齢を示し、青は古い年齢を示します。線は構造プレートの境界を表しています。
地球の上部マントルの大陸および海洋地殻

海洋地殻は、構造プレートの海洋部分の最上層です。枕状溶岩岩脈複合岩体を伴う上部海洋地殻と、トロクトライト斑れい岩超苦鉄質岩体からなる下部海洋地殻で構成されています。[1] [2]地殻は、マントルの固化した最上層を覆っています。地殻と固体マントル層が一緒になって海洋リソスフェアを構成します。

海洋地殻は主に苦鉄質岩、または鉄とマグネシウムが豊富なシマで構成されています。それは大陸地殻、またはサイアルよりも薄く、一般的に厚さは10キロメートル未満です。しかし、それはより密度が高く、 1立方センチメートルあたり約2.7グラムの密度を持つ大陸地殻とは対照的に、1立方センチメートルあたり約3.0グラムの平均密度を持っています。[3] [4]

最上部の地殻は、プレートの下のマントル物質に由来するマグマの冷却の結果です。マグマは拡散中心に注入されます。拡散中心は、主に以前の注入から得られた部分的に固化した結晶マッシュで構成され、上にある枕状溶岩に供給するシート状の岩脈の源であるマグマレンズを形成します。[5]溶岩が冷えると、ほとんどの場合、溶岩は海水によって化学的に修飾されます。[6] これらの噴火は主に中央海嶺で発生しますが、散在するホットスポットでも発生し、洪水玄武岩噴火として知られるまれではあるが強力な発生でも発生します。しかし、ほとんどのマグマは深部で 結晶化します。下部海洋クラストそこでは、新たに貫入したマグマが、既存の結晶質のマッシュや岩石と混ざり合って反応する可能性があります。[7]

作曲

海洋地殻の完全なセクションはまだ掘削されていませんが、地質学者は海底を理解するのに役立ついくつかの証拠を持っています。組成の推定は、オフィオライト(大陸に押し出されて保存されている海洋地殻のセクション)の分析、海洋地殻の地震構造と既知の岩石タイプの地震速度の実験室での決定との比較、および水中、浚渫(特に尾根の頂上と断裂帯から)および掘削による海底。[8]海洋地殻は大陸地殻よりもはるかに単純であり、一般に3つの層に分けることができます。[9]鉱物物理学の実験によると、より低いマントル圧力では、海洋地殻は周囲のマントルよりも密度が高くなります。[10]

地球化学

海底で最もボリュームのある火山岩は、低カリウム ソレアイト質マグマに由来する中央海嶺玄武岩です。これらの岩石は、低濃度の大型イオン親油性元素(LILE)、軽希土類元素(LREE)、揮発性元素、およびその他の非常に不適合な元素を含んでいます。不適合元素が豊富な玄武岩が見られますが、それらはまれであり、ガラパゴス諸島アゾレス諸島アイスランド周辺などの中央海嶺のホットスポットに関連しています。[16]

1000 Ma前の新原生代以前は、世界の海洋地殻は現在よりも苦鉄質岩でした。地殻のより苦鉄質の性質は、より多くの量の水分子(OH )が地殻の変化した部分に貯蔵される可能性があることを意味しました。沈み込み帯では、この苦鉄質地殻は通常のブルーシスト相ではブルーシストではなくグリーンシストに変成する傾向がありました。[17]

ライフサイクル

海洋地殻は、中央海嶺で継続的に作成されています。大陸プレートがこれらの尾根で分岐するにつれて、マグマは上部マントルと地殻に上昇します。大陸プレートが尾根から離れるにつれて、新しく形成された岩は冷えて侵食され始め、堆積物がそれらの上に徐々に蓄積します。最年少の海嶺は海嶺にあり、海嶺から離れるにつれて次第に古くなります。[18]

マントルが上昇すると、マントルは冷えて溶け、圧力が低下して固相線を横切ります。生成される溶融物の量は、マントルが上昇するときの温度にのみ依存します。したがって、ほとんどの海洋地殻は同じ厚さ(7±1km)です。非常にゆっくりと広がる尾根(<1cm・yr -1ハーフレート)は、湧昇時にマントルが冷える可能性があるため、より薄い地殻(厚さ4〜5 km)を生成します。溶けにくく、地殻が薄い。この例は、北極海の下のガッケルリッジです。プルームの上に平均よりも厚い地殻が見られるマントルはより高温であるため、固相線を横切り、より深いところで溶け、より多くの溶けた地殻とより厚い地殻を作り出します。この例は、厚さが約20kmの地殻を持つアイスランドです。[19]

海洋地殻の年代は、リソスフェアの(熱)厚さを推定するために使用できます。若い海洋地殻は、その下のマントルを冷却するのに十分な時間がありませんでしたが、古い海洋地殻は、その下のマントルリソスフェアが厚いです。[20]海洋リソスフェアは、収束境界として知られている場所で沈み込みます。これらの境界は、あるプレートの海洋リソスフェアと別のプレートの海洋リソスフェアの間、またはあるプレートの海洋リソスフェアと別のプレートの大陸リソスフェアの間に存在する可能性があります。2番目の状況では、大陸リソスフェアの密度が低いため、海洋リソスフェアは常に沈み込みます。沈み込みプロセスは古い海洋リソスフェアを消費するため、海洋地殻が2億年以上前のものになることはめったにありません。[21] 海洋地殻の生成と破壊の繰り返しサイクルによる超大陸の形成と破壊のプロセスは、ウィルソンサイクルとして知られています。

最も古い大規模な海洋地殻は、西太平洋と北西大西洋 にあり、どちらも約1億8000万年から2億年前のものです。しかし、東地中海の一部は、約2億7000万年から3億4000万年前のはるかに古いテチス海の残骸である可能性があります。[22] [23] [24]

磁気異常

海洋地殻は、玄武岩で凍った海嶺に平行な磁力線のパターンを示しています。正と負の磁力線の対称的なパターンは、中央海嶺から発せられます。[25]中央海嶺ではマグマによって新しい岩石が形成され、この地点から海底が広がっている。マグマが冷えて岩を形成すると、その磁気極性は地球の磁極のその時の位置と一致します。次に、新しいマグマは、古い冷却されたマグマを尾根から遠ざけます。このプロセスは、交互の磁気極性の海洋地殻の平行なセクションをもたらします。

も参照してください

メモ

  1. ^ Gillis et al(2014)。急速に広がる下部海洋地殻からの原始的な層状斑れい岩。Nature 505、204-208
  2. ^ Pirajno F.(2013)。鉱床とマントルプルームスプリンガー。p。11. ISBN 9789401725026
  3. ^ Cogley 1984
  4. ^ Rogers、N.、ed。(2008)。私たちのダイナミックプラネットの紹介ケンブリッジ大学出版局オープン大学p。19. ISBN 978-0-521-49424-3
  5. ^ シントンJM; デトリックRS(1992)。「海嶺マグマ溜り」Journal of GeophysicalResearch97(B1):197–216。Bibcode1992JGR .... 97..197S土井10.1029 / 91JB02508
  6. ^ H.エルダーフィールド(2006)。海洋と海洋地球化学。エルゼビア。pp。182–。ISBN978-0-08-045101-5 _ 
  7. ^ Lissenberg、CJ、MacLeod、CJ、Horward、KA、およびGodard、M。(2013)。急速に広がる下部海洋クラスト(ヘスディープ、赤道太平洋)を介した広範囲にわたる反応性メルトの移動。地球惑星。科学 レット。361、436–447。土井 10.1016 / j.epsl.2012.11.012
  8. ^ 小平聡、野口直樹、高橋直樹、石塚修、金田恭子(2010)。前弧海洋地殻から島弧地殻への進化:伊豆・小笠原前弧に沿った地震研究 Journal of Geophysical Research:Solid Earth、 115(B9)、N / a。
  9. ^ ハンスティーン、トールH; トロール、バレンティンR(2003-02-14)。「グランカナリア島(カナリア諸島)の下の海洋地殻と火山体からの捕獲岩の酸素同位体組成:上昇するマグマの地殻汚染の結果」化学地質学193(3):181–193。Bibcode2003ChGeo.193..181H土井10.1016 / S0009-2541(02)00325-XISSN0009-2541_ 
  10. ^ Li、M。、およびMcNamara、A。(2013)。沈み込んだ海洋地殻が地球のコア-マントル境界に蓄積することの難しさ。Journal of Geophysical Research:Solid Earth、 118(4)、1807-1816。
  11. ^ Peter Laznicka(2010年9月2日)。巨大金属鉱床:工業用金属の将来の供給源。シュプリンガーサイエンス&ビジネスメディア。pp。82–。ISBN978-3-642-12405-1 _ 
  12. ^ DR Bowes(1989)火成岩および変成岩石学百科事典、Van Nostrand Reinhold ISBN 0-442-20623-2 
  13. ^ Yildirim Dilek(2000年1月1日)。オフィオライトと海洋クラスト:現地調査と国際深海掘削計画からの新しい洞察。アメリカ地質学会。pp。506–。ISBN978-0-8137-2349-5 _ 
  14. ^ Gillis et al(2014)。急速に広がる下部海洋地殻からの原始的な層状斑れい岩。Nature 505、204-208
  15. ^ Jon Erickson(2014年5月14日)。プレートテクトニクス:地球の謎を解き明かす。インフォベース出版。pp。83–。ISBN978-1-4381-0968-8 _ 
  16. ^ Clare P. Marshall、Rhodes W. Fairbridge(1999) Encyclopedia of Geochemistry、Kluwer Academic Publishers ISBN 0-412-75500-9 
  17. ^ ペイリン、リチャードM。; ホワイト、リチャードW.(2016)。「海洋地殻組成の経年変化に関連した地球上のブルーシストの出現」ネイチャージオサイエンス9(1):60。Bibcode2016NatGe ... 9 ... 60P土井10.1038 / ngeo2605
  18. ^ 「プレート運動を理解する[このダイナミックアース、USGS]」pubs.usgs.gov 2017年4月16日取得
  19. ^ CMR Fowler(2005) The Solid Earth(2nd Ed。)、Cambridge University Press ISBN 0-521-89307-0 
  20. ^ マッケンジー、ダン; ジャクソン、ジェームズ; プリーストリー、キース(2005年5月)。「海洋および大陸リソスフェアの熱構造」。地球惑星科学の手紙233(3–4):337–349。土井10.1016 /j.epsl.2005.02.005
  21. ^ Condie、KC1997。プレートテクトニクスと地殻進化(第4版)。288ページ、Butterworth-Heinemann Ltd.
  22. ^ ミュラー、R。ディートマー(2008年4月)。「世界の海洋地殻の年齢、拡散率、および拡散の非対称性」地球化学、地球物理学、地球システム9(4):Q04006。Bibcode2008GGG ..... 9.4006M土井10.1029 / 2007GC001743
  23. ^ ベンソン、エミリー(2016年8月15日)。「世界最古の海洋地殻は古代の超大陸にまでさかのぼります」www.newscientist.comニューサイエンティスト2016年9月11日取得
  24. ^ 「研究者は、磁気データを使用して、地中海の3億4000万年前の海洋地殻を発見しました」www.sciencedaily.comサイエンスデイリー2016年8月15日2016年9月11日取得
  25. ^ ピットマン、WC; ヘロン、EM; ハーツラー、JR(1968-03-15)。「太平洋と海洋底拡大説における磁気異常」。Journal of GeophysicalResearch73(6):2069–2085。Bibcode1968JGR .... 73.2069P土井10.1029 / JB073i006p02069ISSN2156-2202_ 

参考文献

0.066819906234741