イースターマイクロプレート

イースターマイクロプレート
イースターマイクロプレート（GeoMapAppより）。プレート境界は大まかに示されている。[1] 東側の境界は4つの拡大部で構成されている。西側の境界は北側から南西方向に広がり、途中で分離して南西側の境界となる。南北の端にある三重点は明確には定義されていない。
タイプ	マイクロ
座標	南緯25度00分 西経114度00分 / 南緯25.000度 西経114.000度 / -25.000; -114.000
おおよその面積	160000
^第1楽章	東
スピード^1	50～140ミリメートル（2.0～5.5インチ）/年
特徴	境界：  太平洋プレート（西）  ナスカプレート（東）
^1アフリカプレートを基準として

イースタープレートは、太平洋の中央、南米西海岸沖のイースター島の西側に位置するテクトニックマイクロプレートであり、東はナスカプレート、西は太平洋プレートと接している。 ^{[2]これは、これまで認識されていたナスカ-太平洋}分岐境界からずれた地震分布を調査することで発見された。^[3]この若いプレートは525万年前に形成され、面積が約16万平方キロメートル（62,000平方マイル）と小さいためマイクロプレートであると考えられている。^{[4]イースターマイクロプレートの境界に沿っ}た海底拡大は、世界でも有​​数の速度で、年間50～140ミリメートル（2.0～5.5インチ）の範囲である。^[5]

構造とテクトニクス（現在）

1970年代から1990年代にかけて、この地域に関するデータ収集のため、磁気異常調査や重力異常調査など、様々な取り組みが行われました。これらの調査から、イースタープレートは独特の浅さをしており、拡大中心とトランスフォーム境界に囲まれ、南端と北端に三重会合点が存在することが明らかになりました。 ^[6]

東の境界に沿って、南緯27度より南にいくつかの拡大中心があり、南緯27度より北には北向きに広がる3つのリフトがある。さらに北の軸は、およそ6000メートルの深さに達する地溝である。 ^[2]東部リフトの北向きの拡大は、150ミリメートル（5.9インチ）/年の速度で継続している。^[5]南緯26度と南緯27度の間の拡大海嶺は、120ミリメートル（4.7インチ）/年の速度で拡大しているが、ナスカプレート側では非対称である。水深データによると、南緯26度30分付近の深さは2,100メートル（6,900フィート）で、北に向かうにつれて徐々に深くなり、軸状の谷では深さ3,300メートル（10,800フィート）に達する。^[5]東の地溝の北端には約25キロメートル（16マイル）の隙間があり、北の境界と東の境界を結ぶ地溝はない。^[5]

北側の境界には、高さ1キロメートルを超える広い海嶺が南側の急斜面と並んで連なっています。南側のトラフ地域は北側の地域よりも深い位置にあります。北側の境界の最東端は純粋な横ずれ運動を示しており^[2]、西端は北太平洋・ナスカ・イースター三重点によって特徴づけられています^[5] 。この三重点は、安定したリフト・フラクチャー・フラクチャー帯であり、北東部では異常地震が発生しており、第二の拡大軸が存在する可能性を示唆しています^[5] 。三重点の東西にある北側の境界の残りの部分は、共線的なトランスフォーム境界です。約3,700メートル（12,100フィート）のトラフが、このトランスフォーム境界に沿って北に接し、東側は深さ5,300メートル（17,400フィート）の海溝につながっています。この海溝は、北東端にあるピト海山に近接していることから「ピト海淵」と呼ばれています。^[5]

西側境界は2つの部分に分かれている。西側は南北に走る2つの拡大帯を有し、その拡大速度はおよそ120～140ミリメートル（4.7～5.5インチ）／年である。これらの拡大帯は、南緯14度15分付近の左滑りのトランスフォーム断層によって繋がっている。 ^[5]最南端の拡大帯には、過去の反時計回りの回転の結果、中継盆地が南北に走っている。 ^[2]南西部には、より緩やかな拡大帯（50～90ミリメートル（2.0～3.5インチ）／年）が1つあり、北西から南東に走り、南側のトランスフォーム境界に接する。^[5]

北端国境の西端と同様に、南端にもリフト・リフト・フラクチャー三重会合点があると推定されていますが、その存在を裏付けるデータはまだ収集されていません。^[5]西から東に走るトランスフォーム断層は1本のみで、地震活動が活発な最も起伏が激しく浅い地形を形成しています。^[5]

進化

1995年には、通常の磁気、重力、エコーサウンダーのデータに加え、GLORIA（長距離サイドスキャンソナー）、ドイツのシービーム、SeaMARC II、コロラド州ボルダーの世界データセンターのデータを活用して、イースターマイクロプレートの進化に関する2段階モデル​​を構築しました。^[2]

ステージ1：525万年前から225万年前

約525万年前、太平洋プレートとナスカプレートの境界は繋がっておらず、両プレートを完全に分離していませんでした。イースターマイクロプレートはこの期間を通して南北方向に成長し始めました。東部リフトは西部リフトとまだ繋がっていませんでしたが、リフトの西と東に現れる擬似断層によって北方へと広がり始め、約225万年前に先端が南緯23度に達するまで続きました。この間、西部リフトは東部リフトの北側で南方へと広がり、南西方向に伸びるトランスフォーム断層によって繋がれた複数のセグメントに分裂しました。イースターマイクロプレートの歴史全体を通して、マイクロプレート全体は100万年ごとに15度の反時計回りの速度で回転し続けました。^[2]

ステージ2：225万年前から現在まで

この期間、イースターマイクロプレートは東西方向の成長速度が遅くなり、東リフトの伝播停止により南北方向の成長が停止しました。東リフトは同じ成長速度を維持しながら角度拡大を続けましたが、それ以上北方への伝播はしませんでした。西リフトは南西リフトが開き東方への伝播が始まるまで、さらに分断しながら調整を続けました。南西リフトは伝播を続け、現在の南三重会合点が形成されました。^[2]

将来の予測

他の進化モデルでは、マイクロプレートは約450万年前に形成されたと主張されているが^[1]、イースターマイクロプレートの将来の進化については、現在、一つの仮説しか存在しない。南西リフトと東リフトの北端における拡大速度の低下により、南西リフトと西リフトの拡大活動が停止し、マイクロプレートがナスカプレートから太平洋プレートへと完全に移動すると考えられている。これは、広範囲にわたるリフト伝播研究が行われた他の地域でも同様の現象である^{[7] 。}

ダイナミクス

原動力

ナスカプレートと太平洋プレートの分岐により、イースターマイクロプレートに引っ張る力が生じ、回転を引き起こします。ナスカプレートと太平洋プレートの分岐には、せん断力と張力という2種類の駆動力が働いていると考えられています。せん断駆動力は南北の境界に沿って発生し、プレートの北端での圧縮による破壊を説明しています。張力駆動力は東西のリフトで発生します。これらの境界に沿った拡大速度が速いため、イースターマイクロプレートのリソスフェアは薄いです。東西のリフト全体に適用される通常の張力は、マイクロプレートの回転を駆動するのに十分です。これらのリフトに沿った北への拡大速度の傾向が遅いため、リソスフェアは北の近くで厚くなり、せん断力が全体的な駆動力に寄与していると考えられています。^[8]

抵抗勢力

マントル基底抵抗は、イースターマイクロプレートに作用する力の20%を占めます。マントル基底抵抗力は、次式を用いて計算されます。は単位面積あたりのマントル抵抗力、は比例定数、 は固定されたホットスポットを基準系としたマイクロプレートの絶対速度です。 の値は、延性アセノスフェアが上部に浮かぶ 脆性リソスフェアに及ぼす総抵抗力を定量化したものです。${\displaystyle {\vec {F}}_{D}=D{\vec {V}}}$ ${\displaystyle {\vec {F}}_{D}}$ ${\displaystyle D}$ ${\displaystyle {\vec {V}}}$ ${\displaystyle {\vec {F}}_{D}}$

抵抗力の残りの80%は、イースターマイクロプレートの回転によって生じます。マイクロプレートが回転すると、マイクロプレートの調整を助けるリフトのない北端と南端に通常の抵抗が加わります。張力と圧縮力の両方が抵抗に寄与しますが、リフトの端に沿った圧縮力の方がより大きな影響を与えます。これらの圧縮力こそが、「ピト海淵」を取り囲む隆起領域を形成するのです。^[8]

参考文献

1. Naar, David; Hey, R. (1991年5月10日). 「イースターマイクロプレートのテクトニック進化」 . Journal of Geophysical Research . 96 (B5): 7961– 7993. Bibcode :1991JGR....96.7961N. doi :10.1029/90JB02398.
2. Rusby, Ruth; Searle, Roger (1995年7月). 「イースターマイクロプレートの歴史、525万年前から現在まで」. Journal of Geophysical Research . 100 (B7): 12617– 12640. Bibcode :1995JGR...10012617R. doi :10.1029/94JB02779.
3. Handschumacher, DW (1981). 「イースタープレートの構造と進化」.ナスカプレート：地殻形成とアンデス山脈の収束. アメリカ地質学会紀要. 第154巻. pp.  63– 76. doi :10.1130/MEM154-p63. ISBN 0-8137-1154-1。
4. アルデン、アンドリュー（2017年2月28日）「テクトニックプレートまたはリソスフェアプレートのサイズはこちら」Thought Co.
5. Hey, R.; Naar, David (1985年9月26日). 「イースター島付近の超高速海底拡大系に沿ったマイクロプレートテクトニクス」. Nature . 317 (6035): 320– 325. Bibcode :1985Natur.317..320H. doi :10.1038/317320a0. S2CID  4330384.
6. アンダーソン, ロジャー; フォーサイス, ドナルド; モルナー, ピーター; マメリック, ジャクリーン (1974年12月). 「ナスカプレート境界およびイースタープレートにおける地震の断層面解析」.地球惑星科学レター. 24 (2): 188– 202. Bibcode :1974E&PSL..24..188A. doi :10.1016/0012-821X(74)90096-X.
7. エンゲルン, ジョセフ; スタイン, セス (1984年5月). 「イースタープレートのテクトニクス」.地球惑星科学レターズ. 68 (2): 259– 270. Bibcode :1984E&PSL..68..259E. doi :10.1016/0012-821X(84)90158-4.
8. Neves, MC; Searle, RC; Bott, MHP (2002年10月). 「イースター・マイクロプレート・ダイナミクス」. Journal of Geophysical Research . 108 (B4): 2213. Bibcode :2003JGRB..108.2213N. doi :10.1029/2001JB000908. hdl : 10400.1/11125 .