海洋底の拡がり始めは必ずしも熱くない -地殻熱流量と地下構造から判明した新たな地殻拡大メカニズム-

2026-10-21 産業技術総合研究所

産業技術総合研究所などの国際共同研究チームは、東シナ海の沖縄トラフ南部に位置する八重山海底地溝と与那国海底地溝を調査し、海洋底の拡大が始まる段階では、広域的なマグマ活動による加熱が乏しくても地殻が伸長・薄化することを明らかにした。2023年12月~2024年1月に実施した調査では、反射法地震波探査、地殻熱流量測定、地磁気観測などを組み合わせた。その結果、両海域の地殻熱流量は約50 mW/m²と小さく、与那国海底地溝では広範囲に正断層が発達している一方、マグマによる広域的な加熱の明確な証拠は乏しかった。これらの結果は、従来想定されていた「マグマの熱で地殻が弱まり、海底拡大が進む」という仕組みだけでは説明できず、正断層による地殻の伸長が初期のリフト形成を促す可能性を示す。成果は、プレート運動と地殻形成メカニズムの理解を深めるとともに、地殻熱流量や断層構造に基づく東シナ海の地震リスク評価、防災計画の高度化にも役立つ。

海洋底の拡がり始めは必ずしも熱くない -地殻熱流量と地下構造から判明した新たな地殻拡大メカニズム-
沖縄トラフ南部域の正断層と地殻熱流量によるリフト形成の概略図

<関連情報>

南沖縄トラフの初期リフト形成期における、分布した正断層と比較的低い熱流量条件 Distributed normal faulting and relatively low heat flow conditions during early rifting in the southern Okinawa Trough

Makoto Otsubo, Masataka Kinoshita, Minoru Ikehara, Ryuta Arai, Ayanori Misawa, Hiroaki Koge, Katsura Kameo, Chiori Tamura, Ryoji Toda, Stephen P. Obrochta, Takanori Kagoshima, Tomohiro Toki, Daisuke Kuwano, Seiya Fujishima, Akane Yamamoto, Natsuki Nomura, Aya Osanai, Keita Kono, Issui Ikuma, Chika Onai, Yusei Miyamoto, Yuka Taira, Yu Miyagi, Soma Sato, … Yu Suzuki
Progress in Earth and Planetary Science  Published:21 October 2026
DOI:https://doi.org/10.1186/s40645-026-00854-3

Abstract

The southern Okinawa Trough provides an opportunity to investigate the early stage of back-arc rifting before the onset of oceanic spreading. We examined the Yaeyama and Yonaguni Rifts using multichannel seismic reflection data, swath bathymetry, heat flow measurements, and geomagnetic observations. The seismic profiles reveal widespread seafloor-cutting normal faults and thick trough-fill sediments in both rift segments. In the Yaeyama Rift, a localized acoustically transparent body is identified beneath the rift axis and may represent a shallow intrusive feature. However, higher-resolution seismic data or additional geophysical constraints would be required to confirm its origin. Heat flow values are generally low (40–63 mW/m2) except for one localized anomaly, consistent with previous observations of subdued heat flow in the southern Okinawa Trough. The geomagnetic data do not indicate extensive shallow volcanic construction, although localized magnetized bodies (e.g., small intrusive or volcanic units) may be present. These observations suggest that early rifting in the southern Okinawa Trough is dominated by distributed normal faulting under thermally subdued conditions and with only limited evidence for substantial magmatic contribution, with possible localized magmatic activity in the Yaeyama Rift. Our results provide structural and thermal constraints on the diversity of early-stage rifting processes in continental back-arc basins.

1702地球物理及び地球化学
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