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西之島の不思議:大陸の出現か?
2014年6月12日

東京の約1000km南方に、南北約650m、幅約200mの小さな無人島があった。西之島である。

2013年11月20日、西之島の海岸線から約300m南東沖に海底噴火が確認され、新島を形成
した(2013年11月25日のJAMSTECニュース・コラム参照)。
新島は爆発的に、かつ着実にマグマを噴出して成長を続けた。
2013年12月、西之島は新島と結合し、一体化した。
2014年5月、西之島は、面積は以前の4倍、南北、東西ともに幅1,250mの島に成長した。

激しい爆発は船舶の接近を拒み、いまも流出している西之島の溶岩は、未だ採取されていない。しかし、旧西之島は1973年から74年に噴火しており、その噴出物およびそれ以前の溶岩は採取され、分析されている。驚くべき事に、これらの岩石はすべてSiO2(シリカ)量が60%前後の非常に均質な「安山岩」である。安山岩は大陸を形成する物質であり、海の真ん中で噴出するとは、誰も考えてはいなかった。安山岩を噴出する海洋島弧の火山、西之島に多くの研究者が注目している。

写真 2014年5月21日の西之島(14:45 海上保安庁撮影)出展:海上保安庁(海域火山データベース:西之島)
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西之島は、水深2,000mを越える深さから聳え立つ巨大な海底火山の山頂部にある。そもそも「海底火山は、マントル(注1)で生じたマグマ(注2)が地殻を通して、海底に噴出したものである」というのが我々の常識であった。マントルで生じたマグマ(初生マグマ)は海底火山の調査によって採取され、実態が明らかになってきている(2013年11月7日JAMSTECプレス発表)。しかし、西之島にはこれは当てはまらない。図1は西之島の溶岩(安山岩)をマントル、マントルが溶けた初生玄武岩マグマ、および大陸地殻の組成と比較したものである。西之島の溶岩の組成は驚くほど大陸地殻に似ている。なぜ海洋島弧に安山岩マグマが噴出するのか。

図1. 地殻の下にあるマントルの組成、マントルが溶けてできる初生マグマの組成、大陸
地殻の組成、および西之島の溶岩の組成の比較。
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西之島の地殻は異常で、大陸のように厚いのであろうか。事実は全く逆である。図2は伊豆小笠原弧に沿った地殻構造を示している(Kodaira et al., 2007を改変)。伊豆弧の三宅島,八丈島、青ヶ島、鳥島などは玄武岩マグマを噴出する火山である。これらの火山は厚さ20-30㎞の地殻を持つ。一方、西之島を含む小笠原弧の地殻は厚さ15-20kmしかない。つまり、西之島は世界でも有数の「マントルに近い島」なのである。なぜマントルに近い島から大陸そっくりの安山岩マグマが噴出するのか。西之島が大陸成因の鍵をにぎっているのかもしれない。

図2. 伊豆小笠原弧の地殻構造。

三宅島、八丈島、青ヶ島などに比べて西之島の地殻は顕著に薄いことがわかる。マントルに近い島から大陸に近いマグマが噴出している。U1436およびU1437はIODP第350次航海(2014年3月30日から5月30日)における掘削サイト。U1436においては「ちきゅう」の掘削のために必要なジオテクニカルコア(海底下150m)を採取。U1437においては、伊豆弧の5千万年の歴史を明らかにするため、海底下1800mまで掘削した。
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(つづきはソースを見てください)

海洋掘削科学研究開発センター マントル・島弧掘削研究グループ 田村 芳彦

ソース:JAMSTECニュース(2014年6月12日)
西之島の不思議:大陸の出現か?
http://www.jamstec.go.jp/j/jamstec_news/20140612/

引用文献:Geology
Shuichi Kodaira, Takeshi Sato, Narumi Takahashi, Seiichi Miura, Yoshihiko Tamura,
Yoshiyuki Tatsumi and Yoshiyuki Kaneda. 2007. New seismological constraints on
growth of continental crust in the Izu-Bonin intra-oceanic arc.
http://geology.gsapubs.org/content/35/11/1031