深さ500km以上で起きる「深発地震」の謎と地球マントル遷移層のダイナミズム

1. 深発地震とは?深さ300〜700kmの地底の震動

一般的な地震のほとんどは地下0〜40kmの浅い地殻内で発生します。しかし、オホーツク海深部、伊豆・小笠原海溝直下、トンガ沖などでは、深さ500〜700kmという地球内部のマントル遷移層でマグニチュード7〜8クラスの巨大な地震が発生します。

2. 高温高圧下でなぜ岩石が割れるのか?(相転移断層形成説)

深さ数百キロメートルのマントル深部は超高圧・高温のため、岩石はプラスチックのように塑性変形(ネバネバと流動)し、通常は割れません。現在最も有力な科学的仮説は、沈み込んだ冷たいプレート(スラブ)内のカンラン石(オリビン)が高密度なスピネル型鉱物へと急激に相転移(結晶構造の変化)する際、体積収縮に伴う剪断破壊が引き金となって地震波を放出するというメカニズムです。

3. 震源から遠い場所が揺れる「異常震域現象」

深発地震では、震源の真上(震央)よりも、硬く冷たいプレート内部を地震波が減衰せずに効率よく伝わった遠方の太平洋沿岸などが強く揺れる「異常震域」が頻繁に観測されます。

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