テクトニックプレート：理論、タイプ、動き、結果 - 地理 - 2025

地殻又はリソスフェアプレートが地球のマントルに引きずられる移動、岩石圏を分割したブロックまたはフラグメントです。これらのプレートはマントルから形成され、過去30億年以来、一定のプロセスでマントルに再統合されています。

ウェゲナー（大陸移動）とヘス（海底の拡大）の理論から、プレートテクトニクスの理論が統合されました。この理論は、海洋プレートと大陸プレートという2つの基本的なタイプのプレートの存在を仮定しています。

主な構造プレート。出典：USGS-スペイン語版Daroca90 / CC BY-SA（https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0）

リソスフェアには、マグニチュードが異なる数十の構造プレートがあり、そのうち最大のものは、ユーラシア、アフリカ、オーストラリア、北米、南アメリカ、ナスカ、太平洋、南極です。これらのプレートは、熱流束によって生成された対流によって、マントルとリソスフェアのダイナミクスのおかげで移動します。

マントルの流れの張力により、堅い地殻が引きずられ、割れてプレートが形成されます。海洋プレートが分離すると、マグマ（溶融玄武岩）が表面に上昇し、新しい海底が形成されます。

プレート理論

プレート理論の起源

この理論は、1915年に大陸移動に関するアルフレッドウェゲナーの提案によって最初に生じました。ウェゲナーは、すべての大陸が統一され、それから分裂し、分離し、衝突すると仮定した。

ウェゲナーは、大陸の地質と輪郭、ならびに動植物の化石の分布に関するデータを研究することにより、彼の結論を導き出しました。たとえば、南アメリカの東端とアフリカの西端を比較すると、2つのパズルのように合わさっています。

その後、1960年にハリーヘスは海底の膨張の理論を提案し、プレートテクトニクスのメカニズムを説明しました。その後、海底の拡大に関するジョンツゾウィルソンの作品と、マントルの羽の存在に関する1963年のジェイソンモーガンの提案によって、理論はさらに強化されました。

地球の地殻とマントルの構成とダイナミクスに関する証拠が蓄積されるにつれて、プレートテクトニクスの理論が統合されました。

地球の形成

地球は、重力の影響を受ける回転宇宙ダストの凝縮の過程で太陽系の一部として発生しました。このほこりの塊は高温にさらされ、冷えるにつれて密度と重力が増加しました。

このプロセスにより、現在の丸みを帯びた形状になり、赤道で膨らみ、極で平らになります（扁平回転楕円体）。

レイヤー

重力の引力により、最も密度の高い材料は中心に向かって、最も密度の低い材料は外側に向かって決定されました。このジオイドの外側から内側への冷却により、差別化された同心円層の構造が決定されました。

外層は44億年前に冷えると硬化し、クラストと呼ばれるケイ酸塩で構成される比較的薄い（5〜70 km）クラストを形成しました。大陸地殻の密度は海洋地殻の密度よりも低い。

地球の層。出典：Jeremy Kempが英語版からベクトル化して翻訳。USGSによるイラストの要素に基づいています。http://pubs.usgs.gov/publications/text/inside.html /パブリックドメイン

地殻の下にはマントルと呼ばれる約2,855 kmの粘性層があり、最後に主に鉄で形成された白熱コアがあります。直径約3,481 kmのこのコアは、固体の鉄とニッケルの内部コアと外部の液体コアの2つの層に分かれています。

層の力学特性とプレートテクトニクスを駆動する力

プレート構造力学の観点から、最も重要な層は地殻とマントルです。

地殻は剛体ですが、ある程度の可塑性があり、マントルの上層と一緒になってリソスフェアを形成します。これは、テクトニックプレートと呼ばれるさまざまなサイズの断片またはプレートに分かれています。

アセノスフィア

マントルは、上部と下部の2つの異なる層で構成されています。上部のマントルは粘性が低く流体ですが、下部（圧力と温度が高い場合）は粘性が高くなります。

マントルの上層はアセノスフェアと呼ばれ、リソスフェアと直接接触することで重要な役割を果たします。アセノスフェアは、構造プレートの動き、つまり大陸移動を引き起こし、尾根に新しい海底を作り出します。

一方、地殻の下には、マントルの羽が原因で、ホットスポットやマグマの蓄積領域が発生します。これらは、アセノスフェアから地殻に到達するマグマの垂直チャネルです。

プロセスの要因と力

惑星を構成する物質の密度と重力が層の配置を決定しました。地球内部の圧力と温度の上昇により、これらの層の機械的特性、つまり剛性または流動性が定義されます。

一方、地球内部の物質の移動を促進する力は、熱流束と重力です。具体的には、対流熱伝達はプレート構造運動を理解するための鍵となります。

対流は、マントル内の物質の循環によって示されます。そこでは、暖かい下層が上昇し、下降する冷たい上層に置き換わります。上昇する層は熱を失い、下降する層は温度を上げてサイクルを動かします。

海の尾根

深海の特定の地域では、プレートの破裂が発生した地域である火山の山脈があります。これらの破壊は、アセノスフェアによって押されたリソスフェアの動きによって生成された応力によって生成されます。

粘性のあるマントルの流れは、堅い地殻に圧力をかけ、構造プレートを分離します。海洋の尾根と呼ばれるこれらの地域では、溶融した玄武岩が内圧によって上昇し、地殻から出て新しい海底を形成します。

構造プレートの種類

構造プレートは基本的に、海洋と大陸の2つのタイプであり、プレート間に収束境界の3つの可能性を生み出します。これらは、1つの海洋に対する大陸プレートの収束、別の海洋に対する1つの海洋、および別の大陸に対する1つの大陸の収束です。

オーシャンプレート

それらは海洋地殻（大陸地殻よりも密度が高い）によって形成され、鉄とケイ酸マグネシウム（苦鉄質岩）で構成されています。これらのプレートの地殻は、大陸の地殻に比べて薄く（平均7 km）、常に海水に覆われています。

コンチネンタルプレート

大陸地殻は、ケイ酸ナトリウム、ケイ酸アルミニウム、珪酸アルミニウム（珪長質岩）で構成され、海洋地殻よりも密度が低くなっています。それは厚い地殻を持つプレートであり、山脈で最大70 kmの厚さに達します。

それは実際には混合プレートであり、大陸地殻が優勢ですが、海洋部分もあります。

世界の構造プレート

プレート構造境界マップ。Daroca90 / CC BY-SA（https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0）

伝統的に、ユーラシア、アフリカ、オーストラリア、北アメリカ、南アメリカ、太平洋および南極である7つの大きな構造プレートが認識されています。同様に、ナスカ、フィリピン、ココとカリブ海、その他の非常に小さなプレートなどの中間プレートがあります。

いくつかの小さなサイズはアナトリアとエーゲ海のものであり、西太平洋にのみ20以上の小さな構造プレートが位置しています。

-メインボード

• アフリカプレート
• 南極プレート
• アラビアプレート
• ココナッツプレート
• ファンデフカプラーク
• ナスカプレート
• カリブ海プレート
• 太平洋プレート
• ユーラシアプレート
• フィリピンプレート
• インドオーストラリアプレート
• 北米プレート
• スコシアバッジ
• 南米プレート
• オーストラリア料理

最も重要なもののいくつかを以下に説明します。

ユーラシアプレート

この構造プレートには、ヨーロッパ、アジアのほぼすべて、北大西洋の一部、および北極が含まれます。アジアには、ヒンドゥスタン、東南アジア、極東シベリア、モンゴル、中国は含まれません。

これは、主に大陸の構造プレートであり、西側の大西洋の尾根に発散限界があります。南にはアフリカ、アラビア、インドのプレートで収束限界を示し、東ではさまざまな小さな大陸プレートを示します。

アフリカプレート

これは、大西洋東部とアフリカ大陸のほぼ全域をカバーしています。ただし、東部帯はアラビアプレートとソマリアプレートに対応しています。このプレートの限界は、収束しているユーラシアプレートとの接触を除いて、その周囲全体で発散しています。

オーストラリア料理

オーストラリアの構造プレートには、オーストラリア、ニュージーランド、および南西太平洋の一部が含まれます。オーストラリアのプレートは南と西に発散限界を示していますが、北と東にその限界は収束しています。

北米プレート

これには、ユカタン半島、グリーンランド、アイスランドの一部、北大西洋西部、北極圏までの北米亜大陸全体が含まれます。このプレートの境界は、大西洋の尾根から東に向かって発散しており、太平洋では収束しています。

太平洋岸では、境界が変化する2つの小さなプレート（CocoおよびJuan de Fuca）と相互作用します。

南米プレート

同じ名前の亜大陸が含まれ、大西洋海嶺からの分岐限界があります。西側ではナスカプレートで収束限界を示し、南西では南極大陸、北側ではカリブプレートと相互作用します。

太平洋プレート

これは、太平洋の海嶺からの境界がナスカプレートから分離している海洋プレートです。一方、北西には、北アメリカ、ユーラシア、フィリピン、オーストラリアのプレートとの収束限界があります。

南極プレート

このテクトニックプレートには、南極大陸棚全体と同じ名前の海が含まれています。

ナスカプレート

それは南アメリカプレートの西海岸に沈み込む海洋プレートで構成されています（収束）。ココプレートでは北に、南極では南に分岐します。

一方、西側では、尾根から太平洋プレートと分岐しており、南米プレートとの衝突により、アンデス山脈が生じました。

-二次プレート

• アムリアプレート
• プッリャ語またはアドリア海プレート
• バードヘッドプレートまたはDoberai
• アラビアプレート
• アルティプラーノのプレート
• アナトリアプレート
• ビルマプレート
• ノースビスマルクプレート
• サウスビスマルクプレート
• チロエプレート
• フツナプレート
• ゴルダのプレート
• ファンフェルナンデスプラーク
• ケルマデックプレート
• マヌスプレート
• マオケプレート
• ヌビアプレート
• オホーツクプレート
• 沖縄プレート
• パナマプレート
• イースタープレート
• サンドイッチプレート
• シェトランドプレート
• ティモールプレート
• トンガプレート
• プローブプレート
• カロライナのプラーク
• マリアナプレート
• 新しいヘブリディーズのプレート
• 北アンデスプレート

プレート構造運動

構造プレートまたはリソスフェアの区切られた破片は、アセノスフェアの動きによって移動します。対流によってマントルの粘性物質が移動し、循環細胞が形成されます。

-「コンベヤーベルト」

上層（アセノスフェア）のマントルの材料は、より低い温度で下降し、高温の材料を押し下げます。この高温の材料は密度が低く上昇し、物質が移動して水平に移動し、冷えて再び下降します。

リソスフェアの動き。出典：USGS /パブリックドメイン

マントルからの粘性流のこの流れは、固体物質（リソスフェア）で形成された構造プレートを引きずります。

新しい海底

構造プレートが動くと、マントル内部からのマグマ（溶融玄武岩）が分離点に現れます。この出現する玄武岩は新しい海底を作り、古い基質を水平に押して地殻を拡大します。

沈み込み

海底が拡大すると、それは大陸の質量と衝突します。この海底は大陸棚よりも密度が高いため、海底に沈み込み（沈み込み）、溶けて再びマントルの一部になります。

このようにして、物質は対流と地殻変動プレートが惑星の表面を横切ってドリフトすることによって駆動されるサイクルに従います。

-大陸移動

対流とリソスフェアの構造プレートのそれによって引き起こされるマントルの動きは、大陸移動を引き起こします。これは、大陸同士の相対的な変位です。

約30億年前の構造プレートの起源以来、それらはさまざまな時期に合併し、分裂しました。大陸の大部分の最後の大きな合流点は、3億年前に超大陸パンゲアが形成されたときに発生しました。

その後、動きが続くと、パンゲアは再び細分化して現在の大陸を形成し、動き続けます。

プレート間の境界のタイプ

構造プレートは互いに接触しており、それらの相対運動に応じて3つの基本的なタイプの制限を構成します。2つのプレートが互いに衝突する場合、直交（正面衝突）か斜めかを問わず、収束境界または破壊境界と呼ばれます。

一方、プレートが互いに離れるとき、それは発散限界または建設的限界と呼ばれます。これは海洋の尾根の場合です。分岐境界の例は、大西洋の尾根からの南アメリカとアフリカのプレートの分離です。

2つのプレートが変形断層に沿って反対方向に移動して横にこすれるとき、それは変形境界と呼ばれます。カリフォルニアでは、北米プレートと太平洋プレートの間に境界が変形する事例が発生し、サンアンドレス断層を形成しています。

ヒマラヤ山脈の隆起は、直交する収束境界であるユーラシアのプレートとインドのプレートの衝突によって引き起こされます。この場合、それは2つの大陸プレートの収束であるため、内転が発生します（2つの大陸の塊が統合されてレリーフが発生します）。

移動方向

地球の回転運動のために、構造プレートは想像上の軸の周りを回転することによって動きます。この動きは、2つの衝突するプレートの角度が異なり、完全に収束した（直交）限界から斜めの限界に変化することを意味します。

次に、それらは横方向に反対方向に移動し（変換限界）、最後に発散する動きを想定して分離します。

移動速度

大陸移​​動のスケールは1年あたりのミリメートル単位で測定されるため、説明されている動きの方向は数百万年の期間で知覚されます。そのため、人間のスケールでは、構造プレートの変位の概念を理解するのは容易ではありません。

たとえば、アフリカのプレートは、イベリア半島のベティック山脈を形成するユーラシアのプレートと5 mm /年の割合で衝突します。記録されている最高速度は、東太平洋の海嶺で生成された変位であり、15 mm /年です。

動きの結果

構造プレートの動きは、プレートの境界で機械的に（地震）および熱的に（火山活動）、惑星の内部からエネルギーを放出します。次に、変位、衝撃、摩擦が、陸と海のレリーフを形成します。

-火山活動

マントルの熱流束と対流によるその循環により、溶融したマグマまたは玄武岩が地表に向かって押し出され、火山噴火が引き起こされます。これらは今度は環境を汚染する溶岩、ガス、粒子を放出することにより大災害を引き起こします。

火山島のアーチと大陸の火山アーチ

2つの海洋プレートの収束により、火山のチェーンが生成され、出現すると島のアーチが発生します。海洋プレートが大陸プレートと収束するときに、メキシコ横断火山帯などの大陸火山弧が形成されます。

-地震活動

構造プレートの衝突、特に変形限界は、地震動や地震を引き起こします。それらのいくつかは大きな規模に達し、人間に悪影響を及ぼし、インフラストラクチャを破壊し、人々の死を引き起こします。

サンアンドレス断層（米国）。ソース：https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Kluft-photo-Carrizo-Plain-Nov-2007-Img_0327.jpg

これらの現象の結果には、地震が海で発生するときの津波または津波があります。

-地球の救済

構造プレート同士の動きと相互作用は、土地の起伏と海底をモデル化します。アンデスやアパラチア山脈などの大陸の大きな山脈は、沈み込みが発生したときのテクトニックプレートの収束と、拉致によるヒマラヤ山脈の収束の産物です。

次に、静水圧または重力平衡により、ある領域が上昇すると、別の領域が窪みまたは平野として形成されます。断層や折りたたみなどの地殻変動のプロセスは、構造プレートの動きによって引き起こされます。

- 天気

大陸の質量の分布は、海流の体制と世界の気候に影響を与えます。プレートの収束による大陸の塊は、乾燥した大陸の内部を形成し、水循環に影響を与えます。

同様に、沈み込みと外転のプロセスによって生成された山岳標高は、風況と降雨の分布に影響を与えます。

参考文献

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