約2億年前、地球にはパンゲアと呼ばれる大陸が1つしかありませんでした。徐々に、この広大な陸地は、超大陸が分裂し、新しい海が形成されるにつれて、より小さな大陸と今日の構造的なプレートに崩壊しました。
「パンゲアが分裂すると、アフリカと南アメリカの大陸は互いに離れ、大西洋が生まれました。オスロ大学の地球科学部のトロンドH.トルヴィク教授は、次のように述べています。
研究チームは、南大西洋の進化と、白亜紀の期間中にアフリカと南アメリカのプレートがどのように分裂したかを探求することに着手しました。彼らは、名誉あるジャーナルNature Communicationsで調査結果を発表しました。
「私たちは、地球の地殻の下の岩だらけの殻である地球のマントルが、超大陸のパンゲアが裂け始めたときにどのように変形し始めたかを示します。地球の奥深くからの熱い素材は、南アメリカとアフリカの下にドームを作りました。オスロ大学のレイドゥン・ミクルバスト助教授は、次のように述べています。
このプロジェクトはスプリットアフリカと呼ばれ、ノルウェーの研究評議会によって資金提供されました。チームは、オスロ大学、ノルウェー極研究所、ノルウェー地質調査所(Norges GeologiskeUnderøkelse)、およびブラジルと英国のいくつかの大学の地質学者と地球物理学者で構成されていました。
地球の表面の下で深く遊ぶ力を明らかにする
パンゲアは、古生代後期(約3億3,500万〜3億年前)に集まって、約1億7500万年前に解散し始めました。超大陸の分裂が始まると、アフリカと南アメリカのプレートは互いに離れて移動し、大西洋が形成され始めました。
冒頭のプロセスは約1億3,000万年続き、広範な地殻の変形とマグマティズムを伴いました。研究チームは、X線の代わりに地震波を使用しているが、X線の代わりに地震波を使用する技術である地震断層撮影を使用して、南アメリカとアフリカの下の地球の現在の構造をイメージし、リフティング中に発生した条件とプロセスに関する洞察を得ました。
この画像は、南アメリカとアフリカの下の深い地球構造の詳細なビューを提供します。彼らは、アフリカと南アメリカの大陸リソスフェアの深い根、地殻の厚さと性質、モホの深さと地形(地殻とマントルの境界)、上部マントルの構造と特性、およびマントルが地球の奥からの熱い湧昇素材に置き換えられた程度を明らかにします。
「南アメリカとアフリカの南大西洋側の間に大きな違いが見つかりました。南アメリカの下の大陸地殻はアフリカよりもはるかに厚く、マントルの大部分が南アメリカの下の熱い湧昇素材に置き換えられていることがわかります」
地球の構造が大陸のリフティングをどのように制御するか
地球の上部マントルの構造には、大陸のリフティングを制御するプロセスの重要な手がかりが含まれています。リソスフェアは地球の最も外側の硬い部分であり、短い時間スケールで弾力的に動作します。しかし、地質学的時間スケールでは、地球の内部の高温のため、リソスフェアは粘性液のように変形して流れます。
科学者は、深い地球構造の観察結果を、大陸分裂のプロセスをシミュレートする数値モデルの結果と比較しました。これらのシミュレーションは、リソスフェアの厚さと温度構造が変形を局在化する上で重要な役割を果たすことを示しており、モデルは、大陸リソスフェア内の弱いゾーンで高温湧昇マントルが優先的に局在する変形を示していることを示しています。
南アメリカの弱いゾーンは、局所的な変形がパラナ盆地として今日でも見えています。この堆積盆地は大陸分裂後に形成され、エネルギー探索の重要な地域です。
「私たちが見つけた構造とプロセスは、一般的に大陸の分裂をよりよく理解するのに役立つ自然の研究室と見なすことができます。