Sev Kender at his microscope
プレート テクトニクスで答えが残っている最大の問題の1つは、沈み込む帯がどのようにして始まるか、すなわち「イニシエーション」するのかという点です。 プレートテクトニクスと海底の広がりは、20世紀半ばに発見された画期的な理論で、地質学の多くを説明し、現代の学問をスタートさせました。 それ以前は、なぜ海や山ができたのか、なぜ大陸がつながっていたのか、なぜ異なる大陸の動物が遠い昔に共通の祖先を持っていたと思われるのか、などについての定説は存在しなかった。 日本の南海岸にあるマリアナ海溝のような沈み込み帯は、あるプレートが互いに移動する際に、別のプレートの下に押し込まれた場所です。 その結果、下にあるプレートは地球のマントルの中に飲み込まれ、高温のマグマを作り出し、上にあるプレートの表面にある火山（北マリアナ諸島など）から噴出するのです。 受動的な海洋地殻の一部が突然分裂し、海溝を形成し始めることを説明するのはかなり問題であり、沈み込み帯がどのように始まるかを説明する有力なモデルが2つ存在する。 それは、「自発的」（一方がより高密度であるために沈む）または「誘導的」（別の遠方からの圧力によって強制される）である。 しかし、これらの考えを検証することは困難である。というのも、このプロセスは現在では観測できないからだ。 沈み込み帯は何百万年も存続し、その開始時期はほとんどの場合、何百万年も前に起こっているのである。
伊豆・坊津・マリアナ弧の地殻研究場所
沈降帯開始を理解する一つの方法は、上層のプレートの海洋地殻に長いボーリング穴を開け、地殻の組成や年代、そして沈み込み開始前にどのような挙動（海面変動など）かをテストすることである。 問題は、開始以来数百万年の時間が経過したため、何キロもの堆積物が上に積み重なり、地殻が見えなくなっていることです。
私自身と他の30人の科学者は、伊豆-小笠原-マリアナ弧の地殻を掘るために、国際海洋発見プログラムによって運航されているドリルシップJOIDES Resolutionに乗って、2014年の夏にフィリピン海を旅しています。 これは日本の南にある絶滅した海溝帯で、現代のマリアナ海溝の始まりとなった場所です。 Nature Geoscience誌に掲載された私たちの論文では、微化石と磁場反転「マグネトクロン」（他の記録で他の手法により年代測定された既知の過去の反転）を用いて岩石の年代測定を行い、上層の堆積物から地殻自体まで1.5kmのボーリング調査に成功したことが報告されています。
その結果、地殻は予想よりもずっと若い（新生代、約5000万年前）ことがわかり、沈み込み帯の形成方法に関するこれまでの考えを修正する必要があることを示す驚くべき発見がありました。 また、地殻の化学的性質から、沈み込み帯が形成された時期がもっと前であることがわかった。 この地殻は、海底の広がりによって伸展して形成された可能性があり、今日の海洋中央海嶺で形成されるものと似ていますが、この場合は新しく形成された沈み込み帯の近くです。
若い地殻の薄い断面
一つの考えは、沈み込み帯は、これらの破壊帯のうちの1つの以前の弱さの線に沿ってできたというものですが、記録はこれを証明するものではありません。 しかし、この記録は、地殻が伸長環境で形成され、形成前に隆起しなかったので、その開始は「誘導」ではなく「自然」であった可能性があることを示している。 今後、採取した岩石をさらに分析することで、この新しいモデルを改良し、伊豆・坊津・マリアナ島弧の形成以来の進化を理解することができるだろう。
セブ・ケンダー（BGS-ノッティンガム大学環境地球化学研究センター研究員）著。
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顕微鏡を覗くセブ・ケンダー
伊豆・保津峡・マリアナ弧の地殻研究場所
若い地殻の薄片