世界各地の特異な海溝―海嶺の深部地下構造と、微小地震から見た「活動のいま」の解明

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 13373001
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 島村 英紀 北海道大学, 大学院・理学研究科, 教授 (10011636)
• 研究分担者: 西村 裕一 北海道大学, 大学院・理学研究科, 助手 (20208226) ; 村井 芳夫 北海道大学, 大学院・理学研究科, 助手 (40301931) ; 高波 鐡夫 北海道大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (60002177)
• キーワード: 海底地震計 / 海底地震観測 / 大西洋中央海嶺 / プリューム / 北大西洋 / 地下構造 / プレート / エアガン

研究概要

グリーンランドとノルウェーは地続きのひとつの大陸だったが、約6000万年前から大西洋は突然、拡がりはじめて現在に至っている。もともとの大陸の下にプリュームというマグマの上昇流が上がってきて大陸を割ったのが、大西洋が誕生して拡大していく最初の段階だと考えられている。また、大西洋の拡大が始まった後は、現在、大西洋のほぼ中央を南北に走っている大西洋中央海嶺から、継続的にマグマが出てきていて、それが次々に固まりながら、新しい海底を作っていっているのである。
本研究では、ノルウェー沖の北部大西洋の海底に、私たちが開発した海底地震計を臨時に設置することによって、大陸から大西洋中央海嶺までの海域の地下構造を精密に調べた。じつは、大西洋が誕生した直後には、極めて大量のマグマが上がってきて、当時の「割れたばかりの大陸」を完全に覆ってしまった。いわゆる洪水玄武岩である。この洪水玄武岩より下の地下構造を研究するためには、通常、海域で使われている反射法の地震探査では不可能で、人工震源と海底地震計を遣った屈折法地震探査が不可欠なのである。
本年度の観測は2003年の5月から7月にかけて、日本とノルウェーの共同研究として行われた。観測の手法としては、北海道大学から運んだ海底地震計と、ノルウェーの大学が持つエアガンという人工震源をノルウェー側が用意した海洋観測船を使って行った。海底地震計で記録されたデータは膨大なので解析を終わるまでに1-2年かかるが、大西洋の「歴史」や「現在」について、貴重な知見が得られるはずである。

研究成果

• [文献書誌] Shimamura, Mjelde, Ritzmann: "Sub-bottom structure of Voering Basin, Northern Norwegian Sea"Geophysical Journal International. (発表予定).
• [文献書誌] Mjelde, Murai, Shimamura: "On the detailed difference in the history of North Mid-Atlantic Ridge revealed by OBS study"Journal of Geodynamics. (発表予定).
• [文献書誌] Mjelde, Shimamura, Murai, Hirn: "Evolution of Voering Scarpment, revealed by a detailed structural study by use of OBS and airgun array"Tectonophysics. (発表予定).
• [文献書誌] Ritzmann, Shimamura, Mjelde: "On the process of flood basalt covering in the first stage of the birth of the Atlantic Ocean"Geophysical Journal International. (発表予定).
• [文献書誌] Lepine, Shimamura, Murai, Mjelde, Hirn: "Relation between seismicity, sub-bottom structure near northern Mid-At lantic Ridge"Journal of Geodynamics. (発表予定).