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地球:連続的な断層運動は共役縁辺の拡大の違いと非対称性を説明する

Nature 468, 7321 doi: 10.1038/nature09520

冷たい大陸リソスフェアは、初期の拡大時に薄くなり、沈降して、リフト盆地が形成される。拡大が続いて最終的に分裂すると、分裂し非常に薄くなったプレートが海面下深くまで沈降して、リフト縁辺の共役対を形成する。盆地や縁辺は至るところに存在する構造であるが、地殻の薄化は脆性断層運動による拡大よりも大きいことがいくつかの研究によって一貫して報告されており、中程度に拡大した盆地から非常に伸張した縁辺につながる変形過程はよくわかっていない。この拡大の違いは、地殻の脆性層と延性層の伸張が異なることから生じている可能性があるが、それは共役縁辺の典型的な非対称構造を容易に説明できない。つまり、断面では、一方の縁辺が大きな断層を伴う緩やかな薄化を示しているのに対して、もう一方の縁辺は急激に薄化しているが断層運動は小規模であることを示している。リフティングの早い段階から活動的な全地殻デコルマンは、理論的には薄化と非対称性の両方を生成しうる可能性があるが、力学的に問題がある。さらに、拡大の違いは共役縁辺の両方で起こるが、これは、両方がデタッチメント断層の上部プレートであるように思われるという見かけ上の矛盾をもたらす。別のモデルは、地震探査分解能より小さい断層運動や上部基盤の100 kmスケールのデコルマンに沿った隠れた変形や断層の交差配置の構造的複雑性に起因する地震探査の限界のため、高脆性拡大は検出されないとしている。本論文では、深度マイグレーション地震探査画像を用いて断層の拡大を正確に測定し、地殻の薄化と比較する。さらに観測結果を用いて、リフティングの平衡運動学モデルを作る。このモデルは、リフト盆地から非対称構造へ発展する断層に制御された地殻の薄化と共役リフト縁辺の極端な薄化の両方を作り出すことによって、拡大の違いを解決する。現行の説に反して、地震探査データに明らかにみられる単純なアンダーソン型断層運動によって薄化はある程度説明されるという考えを、観測結果は裏付けている。

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