マッコーリー三重会合点
図1：現在のマッコーリー三重会合点は、最も一般的な3つの海洋テクトニック境界を描いている。1つ目はエメラルド・フラクチャー・ゾーン（漏出性トランスフォーム断層）で、AとA'の間の領域である。2つ目は南東インド洋海嶺で、MTJのすぐ西に位置し、Bで示されるバレニー断層帯によって分断されている。そして最後に、 Cで示されるヒョルト海溝である。マッコーリーマイクロプレートは、インド・オーストラリアプレートと呼ばれる領域の曖昧な南部を占めており、過去300万年間は独立したオーストラリアプレートであった[ 1 ] [ 2 ]。

マッコーリー三重点は、南緯61度30分、東経161度0分 / 南緯61.500度、東経161.000度 / -61.500; 161.000[ 3 ]に位置する地質学的に活発な構造境界であり、インド・オーストラリアプレート、太平洋プレート、南極プレートが衝突し相互作用する場所です。三重点という用語は、3つの別々の構造プレートが特定の場所で出会う特定の構造境界に付けられます。マッコーリー三重点は、ニュージーランドのすぐ南、太平洋南部の海底にあります。この構造境界は、ニュージーランドの南東に位置する 近くのマッコーリー島にちなんで名付けられました。

進化、安定性、そして移住

マコーリー三重会合点の進化に関する理解は、この地域の地殻磁気異常に関する広範な研究と、局所的な断層構造の復元によって可能になった。マコーリー三重会合点は、異常21に基づいて4791万年前（百万年前）に発生したと解釈されている[ 4 ]。 マコーリー三重会合点の徹底的な復元は、異常13oを基準として3330万年前から始まり、インド・オーストラリアプレートに対して南東方向に約1100km移動したと簡単に説明できる。[ 5 ] この移動は主にオーストラリア・太平洋トランスフォーム境界によって推進された。

3330万年前、マッコーリー三重点は安定した海嶺-トランスフォーム断層-トランスフォーム断層の三重点であった。オーストラリアプレートに対して、三重点は南東方向に120°の角度で移動し、その速度はおよそ100万年あたり40kmであった。[ 5 ]この軌跡は、漸新世の3330万年前から2010万年前までの間、ほぼ一定であった。この期間中、オーストラリア太平洋境界は中央海嶺から横ずれ断層へと変化し、最終的に2010万年前にはトランスプレッション収束境界へと変化した。[ 5 ]

その後、1090万年前、オーストラリア・太平洋境界の運動の変化により、マッコーリー三重点は海嶺・海溝・断層三重点へと進化しました。この斜め収束境界は、マッコーリー海嶺複合体の時計回りの回転を引き起こし、ヒョート海溝とマッコーリー海嶺周辺に多数の断裂帯を形成しました。[ 6 ]この回転は、マッコーリー三重点の移動経路にも影響を与え、オーストラリアプレートに対する移動角度は150°、速度は34km/百万年となり、移動方向は南向きとなりました。

590万年前から260万年前の間に、マッコーリー三重点は、ヒョルト海溝での収束が弱まり、南極・太平洋拡大境界が再びトランスフォーム断層に変わったため、海嶺・トランスフォーム断層・トランスフォーム断層の三重点に再び進化した。[ 5 ] 他の場所では、300万年前より前にオーストラリアプレートがインドプレートから再び分離した。[ 7 ]インド・オーストラリアプレート上では、現在のオーストラリアプレートの末端部の小さな部分で独立した回転運動がすでに発達しており、これがマッコーリーマイクロプレートを形成した。[ 1 ]この結果、現在のマッコーリー三重点の状態となり、600万年前より前のインド・オーストラリアプレート、太平洋プレート、南極プレートではなく、マッコーリーマイクロプレートが関与する海嶺・断層・断層三重点と解釈されている。[ 2 ] : 146–149

図2：マッコーリー三重会合点の進化は3330万年前まで遡ってよく研究されており、2010万年前と1090万年前の時点でも復元されている。緑の線は各区間の移動距離を示している。「オーストラリア」というラベルは、図示されている時代のインド・オーストラリアプレートを指している。

局所的なテクトニクス

図 3: エメラルド断層帯などの漏れのあるトランスフォーム断層は、トランスフォーム境界の屈曲部に形成されます。
図 4: 新しい地殻は中央海嶺などの海嶺で形成され、古い地殻は沈み込み帯で破壊され、海溝が形成されます。

エメラルド断裂帯

エメラルド断層帯は太平洋南極海嶺の最西端にあり、219.7～222.9億年前の若いトランスフォーム断層帯である。この断層帯は、340万～386万年前[ 8 ]の太平洋－南極プレート境界の変化時に形成された。この変化は、ルイビルホットスポットの活動に反応した太平洋プレートの絶対的な動きの変化によるものである。太平洋プレートの動きの変化によって、太平洋－南極境界 に左横ずれ断層が形成される。この横ずれ断層は、太平洋－南極境界の最西端の急峻な屈曲部に沿った三重点付近に位置する。この急峻な屈曲部は現在、トランステンションに見られるようなリリースベンド構成から形成されたエメラルド断層帯の場所となっている。

南東インド海嶺

南東インド洋海嶺は、インド・オーストラリアプレートと南極プレートを分ける境界面です。この境界面には、バレニー断層帯と呼ばれる広大な右横ずれトランスフォーム断層が発達しており、これもエメラルド断層帯の形成に伴って発生したと考えられています。[ 5 ]この南東インド洋海嶺の大きな変位は、オーストラリアプレート内の地殻の厚さに大きな差を生じさせ、ヒョルト海溝の形成に影響を与えたと考えられています。

ヒョルト溝

ヒョルト海溝はマッコーリー海嶺複合体の最南端に位置し、海洋沈み込み帯として特定されています。この海溝は、エメラルド断層帯のトランスフォーム断層の発達によって生じた対角収束域に位置しています。[ 9 ]これらのトランスプレッションプレート運動により、この海溝では一般的に深さ20km未満の地震が頻繁に発生しており、[ 6 ]これはインド・オーストラリアプレートが太平洋プレートの下に潜り込んでいることを示唆しています。この潜り込み帯は最終的に自立的な沈み込み帯へと発達する可能性がありますが、ヒョルト海溝はトランスフォーム断層の発達によって生じた海洋沈み込み帯の一例であると考えられています。[ 10 ]

マッコーリー三重点の研究

マッコーリー三重会合点の理解は、主にその地域の地震活動、重力、磁気、水深データの研究によるものである。最初の研究は1970年代初頭にエルタニン航海によって行われ、海底地形と海底拡大率を一般化するために水深と磁気の航跡が取られた。1988年から1991年には、OGS-Exploraの複数の航海によって追加調査が行われた。これらの調査は、約6300 kmの地域の地震活動、重力シグネチャ、追加の磁気および水深調査で構成されており、マッコーリー三重会合点の理解に大きく貢献している。[ 6 ] OGS-Exploraから得られたデータの分析から、太平洋-南極プレートの動きに大きな変化があり、マッコーリー海嶺の圧縮領域を引き起こしていると解釈されている。高解像度の水深測量データと磁気データは、インド洋南東海嶺の東端にある2つのセグメントの軸に沿ってR/V AraonとM/V L'Astrolabeの航海によって取得され、2017年までにマコーリーマイクロプレートの最近の存在が確認されました。[ 1 ] 2017年と2019年には、R/V ExploraとR/V Laura Bassiが、マコーリー三重会合点で交わる3つのプレート境界に焦点を当てたマルチビームおよび磁気調査を実施した。[ 2 ] : 147

関連するプレート境界の概要

オーストラリアプレートと南極プレートの境界

オーストラリアプレート（またはインド・オーストラリアプレート）と南極プレートの境界は、南東インド洋海嶺として知られる活発な発散境界である。南東インド洋海嶺は、インド洋南部を約2000キロメートルにわたって横切っている。南東インド洋海嶺は、南東インド洋海嶺西部の発達したホットスポットであるアムステルダム・セントポール海台と中央海嶺（MOR）の相互作用により、複雑な駆動力を持っている。 [ 11 ]アムステルダム・セントポール海台は南東インド洋海嶺とともに、インド・オーストラリアプレートと南極プレートをさらに分離する新しい海洋地殻を65 mm/年という中程度の地殻変動速度で生成している。[ 12 ]

太平洋プレートと南極プレートの境界

太平洋プレート境界は、太平洋南極海嶺（PAR）として知られるもう一つの活発な発散境界である。太平洋南極海嶺は、太平洋の基底に位置する中央海嶺である東太平洋海嶺の南西部である。PARは、東太平洋海嶺東部に位置するMORと深部マントルプルーム[14]の相互作用によって形成される発散境界[13]である。しかし、これらの深部マントルプルームは太平洋プレートに左横ずれ力のベクトルを与え、マッコーリー三重点付近の西太平洋南極プレート境界にトランスフォーム境界を形成し、エメラルド断裂帯を形成している。

オーストラリアプレートと太平洋プレートの境界

オーストラリアプレート（300万年前はインド・オーストラリアプレート）と太平洋プレートの境界は、2つのプレートの独特な衝突によってトランスフォーム境界で隔てられた2つの収束境界が形成されるため、マッコーリー三重点地域で最も複雑な境界となっている。この三重点における過去640万年間の進化が、別のマイクロプレートであるマッコーリープレートの形成に関連しているという証拠が増えている。[ 1 ] [ 2 ]：146〜149 このマイクロプレートの存在に関するモデルの仮定は、三重点に関する歴史的データとの適合性を大幅に向上させるだけでなく、この三重点の進化が最初に研究された当時はあまり研究されていなかった地域の最近のデータとも適合する。[ 2 ]：146〜147

ピュイセギュール海溝はフィヨルド海溝を含み、マッコーリー三重会合点に最も近い境界の南側地域である。ピュイセギュール海溝はオーストラリアプレートが太平洋プレートの下に沈み込むことによって形成された。ピュイセギュール海溝はニュージーランド諸島の最南端からマッコーリー三重会合点までおよそ800キロメートルにわたっている。ピュイセギュール海溝はアルパイン断層と関連のあるマッコーリー断層帯と接している。アルパイン断層はピュイセギュール海溝とケルマデック海溝北部を分ける右横ずれトランスフォーム断層境界である。[ 15 ]アルパイン断層はニュージーランド南島の大半を通っており、ニュージーランドの頻繁で激しい地震の歴史と関連している。オーストラリア・太平洋プレート境界の最後の主要領域は、ピュイセギュール海溝に対向して太平洋プレートがオーストラリアプレートの下に沈み込むケルマデック・トンガ沈み込み帯である。この収束型境界の沈み込み速度は約5.5～7.4cm/年である。[ 15 ]

参考文献

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