[S-CG45] 海洋底地球科学

[SCG45-P01] 南大洋バルカントランスフォーム断層に沿った海洋地殻生産の時間変動：白鳳丸KH-19-6

*沖野 郷子¹、谷 健一郎²、石塚 治³、高下 裕章³、周 錦煜¹ (1.東京大学大気海洋研究所、2.国立科学博物館、3.産業技術総合研究所)

キーワード：中央海嶺プロセス、トランスフォーム断層、海洋地殻

バルカントランスフォーム断層は，南極プレートとスールプレートの境界をなし，東西に120kmにわたって延びる長大海洋トランスフォームである．グローバルプレートモデル（MORVEL, DeMets et al., 2010）によると，プレート間相対運動速度は15-16mm/yr.と超低速である．白鳳丸KH-19-6航海では，このトランスフォーム断層に沿った地球物理マッピングと5箇所での岩石採取を実施し，海嶺軸から120km離れた約15Maの海洋地殻までの変動を追った．この観測は，MOWALLプロジェクト(Moho Observation along transform faut WALLs)の一環として実施したもので，海洋トランスフォームに沿って系統的な観測と試料採取を行うことにより，海嶺プロセスの時間変動とマントル不均質の関係を明らかにすることを目的としている．

　バルカントランスフォームの南側の海嶺軸セグメントでは，軸谷の西側が海嶺軸に平行な内向き（軸に向かって傾斜）正断層による典型的なリフト構造を示しているのに対し，東側の軸谷下部は滑らかなドーム状の高まりとなる明らかな非対称性を示している．東側の構造はデタッチメント断層面と推定され，おそらくメルト供給が枯渇ぎみで断層による拡大が卓越している現在の状況を示唆している．このすぐ東側では，海嶺軸にやや斜交する構造など不定型な地形がみられるが，西経17度を超えると典型的なアビサルヒルが整然と並び，メルト供給量が十分であった時代の存在を示している．
　トランスフォームに平行に，海嶺セグメント上での地磁気プロファイルも取得しており，二次元モデルを仮定したフォワード計算からは，拡大速度とその変化について2つのモデルの可能性を示すことができた．岩石試料の年代測定の速報値は，この一方のモデルを支持していると思われ，その場合は拡大速度の変化が2~3Ma頃に起こったことが推定される．船上重力観測は実施していないが，得られた地形と衛星重力を用いて，マントルブーゲー異常を計算した．また，そこから熱の効果を除去した上で，重力異常から海洋地殻の厚さの変動を推定した．地殻の厚さは数百万年スケールで変化しており，海洋地殻生産プロセスが時間変動していることを示すと考えられる．