ファラロン海溝は、後期から中期新生代にかけて西カリフォルニア大陸縁辺沖に位置していた沈み込みに関連した地殻構造で、現在のモントレー湾の南東約50マイルに位置している。沈み込みの期間は、ファラロンプレートがメスカレラ岬に置き換わった約1億6500万年前後に始まり、サンアンドレアス断層が直線化した約3500万年前頃まで続いた。[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]時間が経つにつれてデータが蓄積され、1つの大きな海洋プレートであるファラロンプレートがコンベアベルトとして機能し、付加した地帯を北アメリカ西海岸に運んだという一般的な見解が生まれた。大陸が沈み込むファラロンプレートを覆い尽くすと、密度の高いプレートが大陸の下のマントルに沈み込んだ。プレートが収束すると、密度の高い海洋プレートはマントルに沈み込み、軽い大陸の下にスラブを形成した。北アメリカ大陸南西部への急速な沈み込みは4000万~6000万年前[ 4 ] 、暁新世中期から始新世中期にかけて始まりました。この収束型の沈み込み縁は、海洋溝と呼ばれる特徴的な地形学的特徴を作り出しました。これは、重金属に富むリソスフェアプレートが軽いシリカに富む大陸プレートの下に移動するときに、収束型プレート境界で発生します。この海溝は、屈曲した沈み込むスラブが下に沈み込み始め、大陸プレート縁を変形させる位置を示しています。始新世の4300万年前までに、世界中のプレート運動が変化し、太平洋プレートが北アメリカから離れ始め、ファラロンプレートの沈み込みが劇的に遅くなりました。[ 4 ] 約3600万年前までに、当時パイオニア断裂帯とマレー断裂帯の間に位置していた東太平洋海膨の最東端が海溝に接近し、若く高温で浮力のあるリソスフェアが沈み込み帯の一部を塞いだようで、その結果、陸上で広範囲にわたる劇的な隆起が引き起こされました。[ 4 ]このプレートの最終的な完全な沈み込み、その結果としての太平洋プレートとカリフォルニア大陸棚の接触、そしてメンドシノ三重会合点(MTJ)の形成は、約3000万年前から2000万年前にかけて起こりました。[ 5 ] ファラロンプレートが太平洋プレートによって部分的に完全に沈み込み、分割されたことで、北はフアン・デ・フカ・プレート、南はココス・プレートに挟まれている。カリフォルニア大陸縁辺部の進化の最終段階は、太平洋プレートが大陸縁辺部に接触し、MTJ(中央境界)が形成されるにつれて形成されたサンアンドレアス・トランスフォーム断層系の成長であった。 [ 5 ]太平洋プレートの沈み込みがこの縁辺部に沿って進み、接触帯が拡大するにつれて、サンアンドレアス断層も比例して成長した。
ファラロン海溝の存在とファラロンプレートの過去の沈み込みの証拠は、米国西海岸とカリフォルニア大陸地域の古海岸線に沿って観察される特定の地質学的単位で明白です。後期白亜紀~古第三紀のマグマは、ファラロンプレートから亜水平に沈み込んだ堆積物の上にあるのが見られ、[ 6 ]はるか内陸のユタ州とアリゾナ州にまで及びます。ファラロンスラブの亜水平沈み込みの最古の記録は、およそ8500万年前、カリフォルニア州のシエラネバダバソリスで起こった火成活動の消滅です。[ 7 ]ファラロンプレートがカリフォルニア大陸棚の下に沈み込むにつれて、海溝に付加体が形成され、広域変成作用の結果として独特の岩石タイプが生み出されました。フランシスカン・メランジュと青色片岩ユニットが古海岸線に沿って形成されたのは、この沈み込みによるもので、ファラロンプレートが過去に存在した直接的な証拠である。その他の証拠としては、ファラロン諸島、カタリナ諸島、および前述の沈み込み帯の詰まりによるディアブロ山脈の隆起などがある。これらの観察結果は、急速な沈み込みの終結後2000~3000万年に沈み込んだ海洋プレートの最上部が弱体化し最終的に崩壊するというモデルで説明できる。[ 4 ]プレートが崩壊すると、圧縮応力が軽減されるだけでなく、古い沈み込み帯に沿って大きな逆滑りが発生する可能性があり、おそらく青色片岩を深さ20~30kmから急速に上昇させ、[ 4 ]今日までカリフォルニア海岸で観察できる。
ファラロンプレートの沈み込み、ファラロン海溝の形成、および沈み込んだプレートの現在の位置を理解するために、詳細な地震トモグラフィーを使用して、既存の水没した残骸の画像を作成しました。[ 8 ] プレートは現在、米国大陸中央部の下約200 kmの深さで見ることができます。北米沿岸は極めて複雑な地質構造を示しているため、このシステムの複雑さを理解するには集中的な作業が必要でした。 2013年には、最近の研究から新しい説明が発表され、現在完全に沈み込んでいる2つの追加のプレートがこの海岸線の複雑さの一部を説明できると提案されました。 2013年の時点では、残存ファラロンプレート(ファンデフカプレートとココスプレート)が海洋地帯を大陸縁辺に運び続けているため、北米の西部4分の1は過去約2億年間に蓄積された付加地帯で構成されていることが一般に認められています。しかし、このモデルは多くの地形の複雑さを説明できず、下部マントルを貫通する沈み込むスラブの地震トモグラフィー画像とも矛盾している。このデータの矛盾を理解するには更なる研究が必要であり、幸運にも研究が完了すれば、北アメリカ大陸西部縁辺とその複雑さに関する確固とした具体的な理解が得られるだろう。[ 8 ]
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