プレートの境界での地学現象について

質問

(1)プレートが互いに離れる境界（海嶺）では海底火山や浅発地震などの地学現象が起こると思うのですが、その理由を教えて頂きたいのですが。
(2)プレートが沈みこむところ（島弧ー海溝系）では火山前線や深発地震などの地学現象が起こると思うのですが、その理由を教えてください。困ってます。

回答No.1

jun1038

こんばんは。

　私が学生時代に少々勉強したことを書きます。真面目に書きたいと思うので、一応自信は「あり」にしておきますが、細かい点で間違いや新しい知見があるかも知れません。そのときは専門家のフォローをお願いします。

（１）プレートの生産境界において
　そもそもなぜプレートが離れていき新しい海洋底が生産されるか。

　１つめの考え方はアセノスフェアに上昇流が存在するという考え方です。地下の深部の高温な物質が浅部に移動してくれば、圧力の低下により部分溶融しやすくなります。かんらん岩質の上部マントルの部分溶融により玄武岩質マグマができ、これにより海底火山が発生します。

　２つめの考え方は、１つめと矛盾はしませんが、海溝で沈み込むプレートや海溝と海嶺のあいだの部分のアセノスフェアの運動により、プレートが引っ張られているという考えです。引っ張られることにより、海嶺付近では正断層型の浅い地震が発生します。また、上の部分が左右に移動して無くなるわけですから、当然圧力は減少しマグマは発生しやすくなります。

（２）プレートの消費境界において
　岩石は、圧力が減少したとき（上の例）、温度が上昇したとき（ホットスポット？）、そして水の雰囲気があるとき（今から説明する島弧）に溶融しやすくなります。
　島弧－海溝系では、海溝から島弧に向かい斜めに海洋プレートが沈み込んでいる、と思われていますが、その海洋プレート（スラブ）の上面には、大量の、水を含んだ鉱物が堆積しています。
　スラブの沈み込みに伴い、温度や圧力によりそれらの鉱物から水が供給され、それがスラブの上のアセノスフェアの部分の部分溶融を起こします。ある一定の深さ以上いかないと、アセノスフェアが存在しなかったり充分な温度が上がらなかったりで、マグマは発生しません。だから島弧の火山は海溝からある一定の距離に直線的に配列するのです（火山前線）。

　地震は、固い部分でしか起こりません。柔らかなアセノスフェアでは起こらず、リソスフェア（プレート）の部分で起こります。プレートの厚さは高々１００ｋｍですので、普通は１００ｋｍよりも浅いところでしか地震は起きないのです。
　でも、沈み込み帯では、１００ｋｍよりも深い場所まで、冷めたくて固いスラブが沈み込んでいるので、スラブの変形や沈み込みに伴う圧力の上昇により、スラブ内の破壊運動（地震）は起こるのです。これが深発地震の起こる理由です。

　yokonamiさんは現役の学生さんですか。もしそうなら、最初に書いたように、私が勉強していた内容よりも進歩していると思うので、ご自身の授業ノートもぜひ参照して下さい。

　それでは。

お礼

ありがとうございました。助かりました。他にもいくつか質問を載せましたので、もし知っていましたら教えてください。私は学生ですよ。