선임 연구원 타무라 요시히코 (Tamura Yoshihiko)와 사토 토모키 (Tamura Yoshihiko)와 사토 토모키 (Sato Tomoki), 일본 발굴 과학 (Taira Asahiko 회장)의 선임 연구원 (Taira Asahiko 회장, 이하 "jamstec"), Advanced Industrial Science and Technology (Nakabachi Ryoji의 회장)의 기술 스태프의 기술 스태프는 "As"As "As"As as as as as as as as as "Aist"활성 결함 및 화산 연구 부서뉴질랜드 캔터베리 대학교의 알렉산더 R L Nichols 교수는 오가사와라 섬에서 바카라 룰마의 해저와 바카라 룰 마의 해저와 육지에서 폭발 한 용암을 수집하고 분석했으며, 바카라 룰마 바로 아래의 맨틀이 녹아 버린 마그마 마그마를 발견했습니다
8231_83602016 년 9 월 27 일에보고), 그러나이 연구의 결과는이 가설을 보여줍니다
이전과 같이단일 보니 라이트맨틀에서 직접 생성되었지만,이 연구는 현재 활성화 된 해저 화산의 산산드 사이트에서 증거가 발견 된 것은 이번이 처음입니다 (그림 5, 6, 7, 8) 이 성과는 지구의 대륙의 기원을 설명하고 인간 활동의 기초를 형성하는 토지를 형성하는 과정을 설명하는 데 중요한 역할을 할 것으로 예상됩니다
이 연구 결과는 JSPS JK 자금 조달 JP17H02987 및 JP17K05686 및 국제 에너지 기술 평가 기관의 국제 에너지 공동 연구 개발 프로그램의 지원을 제공했습니다 또한, 이러한 결과는 일본 방송 회사 (이하 "NHK")와의 공동 연구를 통해 얻은 결과를 활용합니다
이 연구 결과는 11 월 9 일 (일본 시간) 일본 지질 학회의 국제 저널 아일랜드 아크에 발표되었습니다
제목 : Ogasawara 아크의 Nishinoshima 화산 : 바다에서 새로운 대륙?
https : //onlinelibrarywileycom/doi/101111/iar12285
저자 : Tamura Yoshihiko1, Ishizuka Osamu1, 2, Sato Tomoki1, Alexander R L Nichols3
1 Jamstec Marine Drilling Science Research and Development Center, 2 AIST Active Frosult and Volcanic Research Division, 3 University of Canterbury
대륙의 평균 구성은 안산암이며, 해저는 현무암으로 형성됩니다 대륙을 형성하는 안데스 산맥은 대륙에서 분화하는 특징으로 여겨지지만, 원래 바다에서 덮힌 지구에서 대륙이 어떻게 태어 났는지는 지구 과학의 주요 딜레마였습니다
이 맥락에서, 바카라 룰마는 2013 년 11 월 40 년 만에 처음으로 폭발하여 우리가 살고있는 땅이 어떻게 태어 났는지에 대한 단서를 제공 할 수 있고, 그 과정이 "대륙의 탄생"을 재현 할 수 있다는 점에 대한 단서를 제공 할 수 있습니다 (그림 1과 2)
2016 년,이 연구 그룹은 바카라 룰마를 포함한 이즈 오가사와라 아크와 북미의 알레우티아 아크에 대한 이전 연구에서 얇은 해양 섬 아크에서 안산암 마그마가 특징적으로 배출되었으며, "대륙에서 형성 된 새로운 가설을 제안했다"고 밝혔다
그러나 당시의 연구에는 바카라 룰마에 대한 최근의 폭발적인 용암 분석과 바카라 룰마 및 암석 샘플에 대한 분석 및 검증 이이 가설을 입증하기 위해 필수적이었습니다
따라서 폭발적인 용암의 구성 요소에서 맨틀과 마그마의 기원을 조사하기 위해 연구 그룹은 Jamstec 해양 연구 용기 "Natsushima", Deep Sea Subersel Research Vessel을 포함하여 무인 헬리콥터를 사용하여 Nishinoshima의 조사를 수행했습니다 Kaiyomaru "는 용암을 수집하여 분석했습니다 처음으로, 우리는 다양한 방법을 사용하여 바카라 룰마와 주변 물에서 직접 암석 샘플을 종합적으로 분석했습니다
Nishinoshima는 3,000m의 깊이에서 떠오르는 거대한 해저 화산의 정상이며 (그림 4) 대부분의 화산 몸체는 바다 표면 아래에 있습니다 우리가 육지와 해저에서 수집 한 용암을 분석했을 때, 우리는 다시 한 번 바카라 룰마 잠수함 화산의 시체가 안산암임을 확인했습니다 한편, 주변 바닷물의 바다 젖소는 현무암 용암으로 만들어졌으며 맨틀로 만들 수 있음이 밝혀졌습니다첫 번째 마그마시간이 지남에 따라 현무암에서 안산암으로 바뀌 었습니다
다음으로, 우리는 해저에 담금질 된 용암을 분석하여 바카라 룰마를 형성 한 산맥 마그마의 원인을 명확히했습니다 이는 용암 분출 수중이 최초의 미네랄 조합과 초기 단계에서 결정으로 결정화되는 올리 빈 스톤 (도 5)을 유지하기 때문입니다 결과적으로, 안산암과 올리 빈의 구성은 바카라 룰마 바로 아래의 맨틀에서 마그마가 어떻게 형성되는지를 밝혀냈다
우리는 2016 년에 산맥 마그마가 해저 맨틀에서 직접 생성되었다는 새로운 가설을 제안했지만, 바카라 룰마와 주변 물에서 Lava에 대한 관찰 및 포괄적 인 분석에서 해저 맨틀의 직접 산맥 마그마 생성의 증거를 발견했습니다 이 가설의 시연은 우리가 지구상에서 대륙이 어떻게 형성되었는지와 같은 지구 과학의 주요 미스터리를 해결하는 데 더 가까워졌습니다 (그림 6)
특히 바카라 룰마와 같은 얇은 빵 껍질 (그림 7)이 맨틀에서 직접 산화 안드 사이트를 생성하려면 필요합니다 바카라 룰마의 산맥은 EU (Europium) 요소가주기적인 테이블의 인접한 희토류 요소보다 적은 음의 이상을 보여줍니다 이러한 이상의 원인을 명확히하기 위해, 우리는 마그마의 원천 인 맨틀의 다양한 암석을 가정함으로써 Europium의 부정적인 이상을 설명 할 수 있는지 여부를 고려했습니다 결과는 지하 30km보다 얕은 지역에서만 안정적 인 페리도 타이트가 마그마의 공급원임을 보여 주었다 다시 말해, 맨틀에서 산맥 마그마를 생성하기 위해서는 맨틀이 얕은 위치, 즉 빵 껍질이 얇아 야합니다 이 결과는 이전 가설을 강력하게 지원합니다 이즈 오시마 (Izu Oshima)와 미야케 지마 (Miyakejima)와 같이 빵 껍질이 30km를 초과하면 플라 지오 클라 제를 함유하는 페리도 타이트가 없으므로 맨틀에 안산암이 형성되지 않습니다
대륙의 자료 인 산맥이 바카라 룰마와 같은 빵 껍질을 가진 얇은 해양 섬 호에서만 맨틀에서만 생성된다는 사실은 기존의 지혜를 변화시키는 대륙 세대의 메커니즘입니다 (그림 8)
이제 우리는이 가설이 다른 빵 껍질을 가진 다른 얇은 해저 화산에서도 사실인지, 그리고 안데이트 마그마가 지구와 함께 얇은 바다 섬의 맨틀에서 비슷하게 생성되는지 여부를 조사 할 것입니다 뉴질랜드의 통가 커마 딕 아크 (Tonga Kermadic Arc)에서도 연구와 분석이 진행 중이며, 일본의 이즈 오가사와라 아크와 비슷한 지각 구조를 가지고 있으며, 새로운 대륙 세대 이론이 발전 할 것으로 기대됩니다 화산 활동은 종종 재앙으로 생각되지만, 온천에서 땅의 형성에 이르기까지, 그것은 인간 사회와 생활의 기초에 깊이 뿌리를두고 있으며, 인간의 삶을 풍요롭게하는 측면을 가지고 있습니다 이 근본적인 이해는 자연과 더 나은 공존과 공존으로 이어질 것이므로, 우리는 미래에 해저 화산을 계속 조사하고 연구하는 것이 중요하다고 생각합니다
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| 그림 1 바카라 룰마의 크기는 약 2,160m, 동서 및 서쪽으로 1,920m이며, 면적은 296 평방 km입니다 (2017 년 8 월 24 일) 도쿄 돔 크기의 62 배입니다 © Japan Coast Guard |
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| 그림 2 2017 년 7 월 바카라 룰마 분화의 장면은 심해 수중 연구 선박을 지원하는 어머니 선박 "요코스카"에서 촬영했습니다 © Jamstec |
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| 그림 4 바카라 룰마는 도쿄에서 남쪽으로 1,000km이며 대부분의 화산 몸체는 바다 표면 아래에 있습니다 바카라 룰마 잠수함 화산은 바닥 지름이 50km 인 거대한 해저 화산으로 3,000m 깊이에서 자랐으며 바카라 룰마는 해수면에서 2km의 직경이있는 산의 정상입니다 바카라 룰마 북쪽에는 토요일 바다 산과 금요일 바다 산을 포함한 7 개의 요 카이 산맥이 있으며, 남쪽에는 카이 가타 바다 산과 카이 토쿠 바다 산 (Kaitoku Sea Mountain)이라는 해저 화산이 있습니다 © 2018 Yoshihiko Tamura |
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그림 5
(a) 바카라 룰마에 안산암의 플레이크 사진 현상이 거의없고 안정적인 올리 빈이 존재합니다
(b) 바카라 룰마의 주변 해역의 바다 코스트에서 현무암 용암이 분출합니다 많은 양의 올리 빈 및 클리 노피 록센을 함유합니다 그것은 바카라 룰마보다 오래된 시대에서 분화되었으며 더 깊은 맨틀에서 파생됩니다 © 2018 Yoshihiko Tamura |
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| 그림 6 바카라 룰마의 산맥 안드 사이트 안드 사이트를 사용한 결정 분화 효과의 다이어그램 바카라 룰마 안드 사이트의 뿌리를 추적합니다 수평 축은 용암의 실리카 함량을 나타내며, 현무암은 현무암이 53-63%로 정의되는 현무암이 53% 이하의 실리카 함량으로 정의됩니다 수직 축은 용암에 포함 된 산화철 및 산화 마그네슘의 중량비 (FEO*/MGO)를 보여 주며,이 비율이 1 미만으로 떨어지면 맨틀과 평형 상태 인 것으로 생각됩니다 올리바인을 분리하는 경향은 바카라 룰마의 산맥에 의해 맨틀에서 생산 된 1 세대 안산암 마그마에서의 뿌리를 보여 주었다 또한, 평균 대륙 지각은 바카라 룰마와 첫 안데이트 사이의 어딘가에 있습니다 바카라 룰마 바로 아래의 맨틀은 플라 지오 클라 제 페리도 타이트이지만, 플라 지오 클라 제 페리도 타이트는 부분적으로 녹아 일차 안드 사이트 마그마 (맨틀과의 평형 인 산맥 마그마)가 형성됩니다 © 2018 Yoshihiko Tamura |
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| 그림 7 바카라 룰마의 빵 껍질은 21km 두께로 맨틀에서 가장 가까운 섬 중 하나입니다 이 얇은 빵 껍질 아래에서, 맨틀은 플라 지오 클라 제에서 안정적 인 플라 지오 클라 제 페리 도트로 구성됩니다 플라 지오 클라 제 페리도 타이트가 녹고 바카라 룰마의 산맥이 형성되었다 © Jamstec |
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| 그림 8 바카라 룰마에서 마그마가 형성되는 방식의 변화 옛날 (780,000 년 전)에 맨틀의 깊은 부분은 기저간 마그마 (1)를 형성하기 위해 녹아 마그마 풀 (2)을 통해 분출했습니다 이 마그마는 주변 바닷물에서 바다 코스트를 형성했습니다 (3) 시간이 지남에 따라, 마그마 틱 활동은 맨틀의 온도를 증가시켜 빵 껍질 바로 아래 (플라 지오 클라 제 페리도 타이트) 바로 아래에 얕은 부분을 녹입니다 이 경우, 현무암 마그마가 맨틀에 깊게 형성 되더라도 얕은 맨틀과 반응하여 안데이트 마그마가됩니다 (4) 그것은 바카라 룰마 (6)의 현재 마그마 서브머 (5)를 통해 안데이트 마그마를 분출합니다 © 2018 Yoshihiko Tamura |