地球力学：平らなスラブの形成と長寿命に対する海嶺の役割

平らなスラブの沈み込みは、沈み込むプレートがマントル内部への沈降を再開する前にある深さで水平になるときに生じる。この機構は、プレート境界から遠く離れた深部地殻岩の上昇（「皮の厚い」変形）の機構や、原生代までさかのぼる異常な火山活動パターンを生じる機構として提案されることが多い。例えば、広大なロッキー山脈の形成とその後の米国西部の大部分にまたがる大規模火山活動は、ララミー変動（8000万～5500万年前）の間に北米の下で起きた広大な領域の平らなスラブの沈み込みが原因とされている。本論文では、平らなスラブの形成と広がりを支配する過程をよりよく理解するために、ペルーにある最大の新しい平らなスラブを調べ、深さ約90 kmで水平のプレートが発達し継続的に維持されるのに、沈み込むナスカ海嶺が必要であることを示す新しいデータを提示する。レイリー波位相速度から得られた制約条件と改善された地震の震源位置を組み合わせることで、平らなスラブは海嶺に沿って最も浅いが、海嶺北西部ではスラブは沈降して裂けており、通常の沈み込みが再び始まっていることが分かった。我々はこの観測結果に基づいて、ペルーのプレート境界に沿った海溝の後退、吸い込み、海嶺の沈み込みの影響が組み合わさって平らなスラブが形成されるという、ペルーの平らなスラブの時間的発達の概念的モデルを提案する。海嶺は必要だが、平らなスラブの形成には十分ではないのに対し、海嶺がなくなることは平らなスラブが崩壊するのに十分であることが分かった。このことは、ララミー変動の開始と終了などの平らなスラブの沈み込みが想定される事象を支配する過程の理解に新しい制約条件を与えている。

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