背弧海盆

背弧海盆についての詳細

背弧海盆（はいこかいぼん、英: back-arc basin）は、島弧や沈み込み帯と密接に関連する海面下の盆地を指します。別名では「縁海」と呼ばれることもあります。これらの盆地は主に西太平洋に見られ、複数のプレートが関わる境界領域で形成されます。背弧海盆の形成には、海溝におけるプレートの相互作用が重要で、この過程で生じる反発力が盆地の成長を促進します。

特徴

背弧海盆は通常、数百から数千キロメートルの長さを持つ一方、幅は数百キロメートルと比較的狭いのが特徴です。その幅は、マグマ活動が水に依存する特性や、マントル対流によって制約を受けるとされています。背弧海盆では、拡大速度は地域によって異なり、例えばマリアナトラフの年数センチメートルから、ラウ海盆の年15センチメートルのように幅があります。この地域の海嶺では、中央海嶺と同様に玄武岩が噴出しますが、背弧海盆の玄武岩には多くの水分（重量比1〜1.5%）が含まれ、中央海嶺のもの（同0.3%未満）とは大きな違いがあります。また、背弧海盆には深海熱水孔が存在し、ここでは微生物が有機物合成を行う生態系が形成されています。

非対称性

背弧海盆の特性の一つは、海洋底が非対称に拡大する点です。例えば、マリアナトラフの中央部では、拡大速度が西側の辺縁と比較して2倍から3倍に上ります。これにより、拡大中心の位置が火山弧の遠位から近位に変わる現象が観察されます。これらの非対称性の原因は完全には理解されていませんが、一般的にはマグマ弧の溶融過程や熱流量、沈み込みプレートからの距離と水和作用の変化に関係していると考えられています。

形成と堆積

背弧海盆は島弧が分裂することで形成され、この際、マグマ軸に沿って新たな地形が生まれます。地殻の成長は主に活発なマグマ弧から供給された堆積物によって支えられ、堆積過程は非対称的になります。典型的には、背弧海盆は数千年の拡大を経て活動を停止し、閉じていく運命をたどります。

位置

現在活動中の背弧海盆は、マリアナ、トンガ、南スコシア、マヌス、北フィジー、ティレニアなどの海域で見られ、特に西太平洋に多く存在します。しかし、すべての沈み込み帯が背弧海盆を生成するわけではなく、例えばアンデス山脈中部は背弧圧縮に関連しています。また、消滅した背弧海盆も存在し、パレスベラ、四国海盆、日本海やクリル（千島）海盆もこれに該当します。

背弧海盆研究の歴史

プレートテクトニクス理論が確立する以前は、背弧海盆の存在を疑問視する意見が主流でした。特に1970年代初頭にスクリップス海洋研究所のDan Karigが背弧海盆の仮説を提唱したことで、以降、西太平洋での海洋地質調査が数多く実施されてきました。これにより、地質学の分野で背弧海盆の重要性が広く認識されるようになりました。

背弧海盆は地球内部の活動を理解する上で重要な役割を果たしており、今後の研究によってさらなる知見が得られることが期待されています。

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