プレート

I

プロローグ

地球の表面はプレートとよばれる十数枚のかたい岩盤でおおわれていて、年間数センチから10cm程度のゆっくりとした速度で相対的にうごいている。プレートを構成するのは、地表に近い約100kmの厚さのリソスフェア(岩石圏)とよばれている部分である。

II

地球の内部構造

地球内部は化学成分の違いによって最上部から地殻、マントル、核(コア)の順で層構造をなしている。最上部の地殻の厚さは場所によって大きくことなり、大陸では約30～60km、海底では6～7kmである。その下の深さ2900kmまでは岩石でできたマントル、中心までの約3500kmは金属鉄でできている核から構成されている。

このうちマントル上部の深さ約100～200kmの部分はアセノスフェア(岩流圏)とよばれ、マントルの一部がとけて液体となり比較的ながれやすくなっている。そのため、アセノスフェアより上のマントルと地殻は、一体としてうごきやすくなっている。これがリソスフェアである。リソスフェアはマントルの大規模な対流によって相対的にうごく十数枚に分割された球殻からなり、その一枚一枚をプレートとよんでいる。→地球の「組成」

III

プレートの原動力

一口にプレートといっても海洋プレートと大陸プレートとでは大きく性質がことなっている。海洋のプレートは海嶺とよばれる海底の山脈で生まれ、海嶺からはなれるにつれて徐々に冷えて厚さをましていく。密度はその下にあるアセノスフェアよりも大きいため、最後には海溝から地球の内部にしずんでいく(→ 沈み込み帯)。一方、大陸のプレートは火山活動などによってできた密度の小さい大陸地殻をのせているため地球内部にしずむことができない。そして、地球上をゆっくりとうごいている。これが大陸移動である(→ 大陸移動説)。

プレートの原動力はマントルの対流である。地球内部で発生した熱によってマントルは密度が小さくなって上昇し、地表では冷やされて密度が大きくなり、下降する。まるで液体を加熱したときのようにマントルは対流と同じような運動をしているのである。そして、マントル対流の上にのったプレートは、おもに対流の下降流によって駆動されている。マントル対流の下降部に位置する海溝からプレートが地球の内部に引きずりこまれることによって、連結したプレートがうごくのである。

海嶺では海溝からプレートがしずみこんだ分だけ、新たなプレートが生産されている。しかし、そこでのマントル対流は局所的であり、大規模なマントル上昇流の場所ではない。大規模なマントルの上昇流はプリュームとよばれる形をとり、プレートとは無関係に地球のあちこちにあると考えられている。→ プリュームテクトニクス

IV

プレートの動き

比較的大きなプレートとしては、太平洋プレート、ユーラシアプレート、インド・オーストラリアプレート、アフリカプレート、北アメリカプレート、南アメリカプレート、南極プレートがあり、小さなものとしてはアラビアプレート、フィリピン海プレート、ナスカプレート、ココスプレート、スコシアプレート、カリブレートなどがある。

これらのプレートは相対運動をしているため、プレートの境界は「はなれる」、「近づく」、「すれちがう」のいずれかとなる。「はなれる」境界(発散境界)ではプレートが生産されている。これが海嶺であり、南北アメリカプレートと、ユーラシア・アフリカプレートの間にある大西洋中央海嶺(→ 中央海嶺)がよく知られている。「近づく」境界(収束境界)には2種類あり、密度の大きな海洋プレートが大陸プレートの下側にしずみこんでできる沈み込み境界と、大陸プレートどうしが衝突する衝突型境界がある。沈み込み境界では日本海溝のような深い海溝ができ、衝突型境界ではヒマラヤ山脈のような巨大な山脈ができる(→ 造山帯)。「すれちがう」境界(横ずれ境界)はアメリカ合衆国の西海岸にあるサンアンドレアス断層のような長大な横ずれ断層となり、トランスフォーム断層とよばれている(→ 東太平洋海膨)。ちなみにサンアンドレアス断層では北アメリカプレートと太平洋プレートが境界面をなしている。