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発散境界

1975年から1984年にかけて、アイスランドのクラプラ火山周辺では地面が繰り返し裂け、割れ目の幅は合計約7 m広がりました。

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海嶺の模式図です。縮尺は実際とは異なります。プレートが離れるとマグマが隙間を埋めて新しい海底になり、岩石が冷えるときの磁場が縞として記録されます。「速さ」で時間を早められます。パネルには、年数と年に2.5 cmの速さで増えた海の幅が表示されます。

二本のベルトコンベヤー

USGSは拡大する海底を、向かい合って逆方向にゆっくり動く二本のベルトコンベヤーにたとえています。それぞれが、できたばかりの海洋地殻を頂部から運び去ります。その頂部が海嶺です。よく知られる大西洋中央海嶺は、北極海からアフリカ南端よりさらに南まで続く海底山脈です。これは、野球ボールの縫い目のように地球全体を取り巻く海嶺系の一部にすぎません。

そもそも、なぜ海嶺は盛り上がるのでしょうか。頂部の新しいプレートは高温で、熱い岩石は膨張するため、高くなります。離れるにつれて冷えて収縮し、沈むので、海底は海嶺から遠いほど深くなります。最上部ではプレートが強く引き伸ばされ、断層に挟まれた部分が落ち込み、地溝をつくります。マントルからマグマが割れ目に上がり、一部は海底に噴出し、一部は地下の割れ目で固まって新しい地殻になります。頂部のプレートは薄く高温なので、地震は頻繁ですが、小さく浅いものになります。

海底の縞模様

冷えていく溶岩中の磁性鉱物は、小さな方位磁針が固定されるように、その時の地球磁場の向きに並びます。磁場の向きは何度も逆転しています。そのためプレートが離れると、海嶺の両側には、現在と同じ向き、逆向き、再び同じ向きに磁化した岩石の縞ができます。片側の模様は反対側を鏡に映した形になります。中央で新しい海底が生まれ、両方向に運ばれるなら、まさに予想される模様です。模型の濃い帯と薄い帯は、この縞を表しています。

この縞は時計にもなります。磁場が逆転した年代が分かっているため、海嶺から特定の縞までの距離でプレートの拡大速度を求められます。大西洋中央海嶺の年に2.5 cmという速さも、この方法で測られました。また、地球の大きさに関する疑問も説明できます。海嶺で毎年地殻が生まれるのに地球が大きくならないなら、別の場所で同じ速さで地殻が失われているはずです。米国の地質学者ハリー・ヘスはそう結論しました。次の単元では、その場所を見ます。

海嶺の上に立てる場所

アイスランドは大西洋中央海嶺の上にあるため、普通は海中に隠れた拡大が陸上で起きます。島は北アメリカプレートとユーラシアプレートの間で裂けています。クラプラ火山周辺では数か月ごとに割れ目が広がり、新たな割れ目もできます。1975年から1984年の拡大活動では、地面が1〜2 m隆起し、噴火の前に突然沈下しました。変位の合計は約7 mでした。東アフリカでは大陸が引き裂かれつつあります。すでにアラビアがアフリカから分かれ、紅海ができています。USGSは、東アフリカに地球の次の大きな海が生まれる可能性を示しています。

発散境界プレートが離れ、新しい地殻ができます
海嶺新しい海底が生まれる海底山脈
地溝プレートが引き離される場所で、地面が落ち込んでできる谷
磁気縞海嶺の両側に鏡像のように並ぶ、正逆の磁化の帯
アイスランドのクラプラ1975年から1984年の拡大で、地面が約7 m開きました
  1. 発散境界でプレートはどう動きますか？
    • 離れる
    • 衝突する
    • すれ違う
    • 動かない
  2. 海嶺が高く盛り上がるのはなぜですか？
    • 新しいプレートが高温で膨張しているから
    • 堆積物が積もるから
    • そこでプレートが衝突するから
    • 氷が押し上げるから
  3. 海嶺ではどんな地震が起きますか？
    • 頻繁で、小さく浅い地震
    • まれで、非常に深い地震
    • 必ずマグニチュード8を超える地震
    • 地震は起きない
  4. 海嶺の片側の磁気縞は、どのような模様ですか？
    • 反対側を鏡に映した模様
    • 不規則な模様
    • すべて同じ向き
    • 片側にしかない
  5. 大西洋中央海嶺の上にある国はどこですか？
    • アイスランド
    • 日本
    • チリ
    • イタリア
  6. 1975年から1984年のクラプラでの拡大による変位の合計は何mですか？
  7. アラビアがアフリカから分かれてできた海はどれですか？
    • 紅海
    • 黒海
    • カスピ海
    • 北海
  8. 海嶺で地殻が生まれるのに地球が大きくならないなら、何が起きているはずですか？
    • 別の場所で同じ速さで地殻が失われる
    • 地球が急速に縮む
    • 海嶺の活動が止まっている
    • 海の水が蒸発する
  9. 海嶺から50 km離れた縞は200万年前のものです。片側の平均速度は年に何cmですか？
ポイント
  • 発散境界ではプレートが離れ、マグマが新しい地殻をつくります。
  • 海嶺は新しいプレートが高温なため盛り上がり、頂部には地溝があります。
  • 鏡像のような磁気縞が磁場の逆転を記録し、速さを教えてくれます。
  • 陸上の例はアイスランド（クラプラで1975年から1984年に約7 m）と東アフリカ大地溝帯です。
このコースの出典 (13)
  • USGS This Dynamic Earth: Inside the Earth, Historical perspective, Understanding plate motions, Ring of Fire, Hotspots (pubs.usgs.gov/gip/dynamic/inside.html, historical.html, understanding.html, fire.html, hotspots.html)
  • USGS Earthquake Hazards Program, Shadow Zone (usgs.gov/media/images/shadowzonegif): no direct P waves 104° to 140°
  • USGS FAQ Where do earthquakes occur? (usgs.gov/faqs/where-do-earthquakes-occur): circum-Pacific belt about 81% of the largest earthquakes, Alpide belt about 17%
  • USGS FAQ How many active volcanoes are there on Earth? (usgs.gov/faqs/how-many-active-volcanoes-are-there-earth): about 1,350 potentially active, about 500 erupted in historical time
  • NOAA Ocean Exploration, What is the Ring of Fire? (oceanexplorer.noaa.gov/facts/rof.html): more than 450 volcanoes, nearly 40,250 km
  • NOAA Science On a Sphere, Earthquake Magnitude Perspective (sos.noaa.gov/catalog/datasets/earthquake-magnitude-perspective): most great earthquakes are megathrust events at convergent boundaries
  • British Geological Survey, Discovering Geology: What causes earthquakes? (bgs.ac.uk/discovering-geology/earth-hazards/earthquakes/what-causes-earthquakes/): crust 25 to 70 km under continents and 5 to 10 km under oceans, mantle to 2,890 km, about 15 major plates, slab pull, ridge push, elastic rebound (Reid, 1906)
  • IRIS, Seismic shadow zone animations (iris.edu/hq/inclass/animation/seismic_shadow_zone_basic_introduction)
  • Earle, Physical Geology 2e, 9.2 The temperature of Earth's interior (opentextbc.ca/geology/chapter/9-2-the-temperature-of-earths-interior/)
  • ESRF 2013, The Earth's centre is 1000 degrees hotter than previously thought (esrf.fr/news/general/Earth-Center-Hotter)
  • Lehmann 1936 extracts, Harvard EPS (courses.seas.harvard.edu/climate/eli/Courses/EPS281r/Sources/Inner-Core/Lehmann-1936-extracts+interpretation.pdf)
  • layer depths 660 km and 5,150 km from PREM (Dziewonski and Anderson 1981)
  • Coastline figure: Natural Earth 1:110m (public domain).

確認日: 2026-10-17