沈み込んだ海山が引き起こした予期せぬ火山活動

1．概要

国立研究開発法人海洋研究開発機構（理事長　平　朝彦）地球内部物質循環研究分野の西澤達治研究生(東京工業大学大学院理工学研究科 博士後期課程)、中村仁美研究員（東京工業大学 理学院 特別研究員）、岩森光分野長（東京工業大学 理学院 特定教授）らと国立大学法人東京工業大学（学長　三島　良直）は、ロシア科学アカデミー、産業総合研究所、千葉工業大学、東京大学と共同で、カムチャッカ島北東部の海岸沿いの地域を調査し、採取した溶岩試料の分析等を行った結果、太平洋プレートと共に沈み込んだ天皇海山列延長部分の熱的、化学的影響により、通常では火山活動が起こりえない海溝に近い場所で、多様かつ特殊な組成を示す火山活動が起こったことを明らかにしました。

カムチャッカ半島に沈み込みつつある天皇海山列は、火山活動を停止してからの時間は長いものの、海山をとりまく周囲のプレートよりも温かいことが分かっていましたが、その沈み込みがカムチャッカ半島の火山活動にどのような影響を及ぼすかは不明でした。今回の分析等の結果により、沈み込み後に、その熱的異常及び海山変形・崩壊による割れ目の発達に伴い、ケイ素に富む流体が、通常ではマグマの生成されない比較的海溝に近い地域（前弧域）に一時的に供給されたと推定されました。また、この流体により、地下の岩石が変質作用を受け、局所的に組成が異なるマントル岩石（マグマを生んだ源岩）が溶融することで、一時的に多様で特徴的なマグマ（安山岩質でありながら高いニッケルやマグネシウムを含むマグマ）が生じたことが明らかになりました。

これは、「海山の沈み込みにより、通常ではマグマを生じない地域にも火山が形成される可能性がある」ことを意味します。日本列島においても複数の海山が沈み込んでおり、これまで海山と地震発生との関わりが指摘されていました。本研究は、沈み込んだ海山が火山活動にも影響を及ぼしうることを示しており、日本列島の変動現象を理解する上でも重要な知見です。
--- 引用ここまで　全文は引用元参照 ---

▽引用元：海洋研究開発機構　2017年 9月 14日
http://www.jamstec.go.jp/j/about/press_release/20170914_2/

図1　カムチャッカ半島のテクトニクスセッティングと調査地域。
左上図：カムチャッカ半島周辺のプレート。
左下図：カムチャッカ半島の火山（赤三角）と3つの火山列（Eastern Volcanic Front（EVF）、Central Kamchatka Depression（CKD）、Sredinney Range（SR））。沈み込んだ太平洋プレート（スラブ）の上面の等深線（等しい深さを結んだ線）が40 km～400㎞の範囲で示されている。
右下図：調査地域（East Cone火山群 [EC]）の拡大図。三角は個々の火山を表し、黒塗りつぶしは調査・分析した8つの火山。これらの火山が、スラブ上面の等深線（60 km～80 km）の上に位置することがわかる。
http://www.jamstec.go.jp/j/about/press_release/20170914_2/img/image001.jpg

図2　EC溶岩（青丸＝比較的MgとSiの多い溶岩[高Mg安山岩]、十字＝Mgが多く比較的Siの少ない溶岩[玄武岩]）に含まれるカンラン石のマグネシウムと鉄の含有比（Fo）とNi含有量（ppm）。これまで沈み込み帯の溶岩から報告されている中でNi含有量は最高値（6,300 ppm）を示す。
http://www.jamstec.go.jp/j/about/press_release/20170914_2/img/image002.jpg

▽関連
Scientific Reports?7, Article?number:?11515 (2017)
doi:10.1038/s41598-017-10276-3
Genesis of ultra-high-Ni olivine in high-Mg andesite lava triggered by seamount subduction
https://www.nature.com/articles/s41598-017-10276-3