プレート沈み込み帯と大陸衝突帯の境界で二重のスラブ断裂を発見 ― 地球深部のプレート運動とマントル活動の新たな理解(Study Reveals Double Slab Tearing at a Subduction–Collision Transition)

2026-11-05 中国科学院(CAS)

中国科学院地質・地球物理研究所の研究チームは、イラン南東部のザグロス・マクラン境界域において、沈み込むプレート(スラブ)に2か所の断裂が存在することを、地震波トモグラフィーによって明らかにした。研究では、2017~2018年に設置した広帯域地震観測網の約18か月間のデータを用い、約5万7,000件の地震波走時測定から上部マントルの三次元地震波速度構造を再構築した。その結果、ザグロス地域では海洋プレートと大陸プレートの境界に沿った水平方向の断裂が、マクラン地域との境界付近では垂直方向の断裂が確認された。これらは異なる地球力学的メカニズムで形成され、海洋プレートと大陸プレートの分離を段階的に促進したと考えられる。さらに、断裂によって形成されたスラブ窓から高温のアセノスフェアが上昇し、地域の火成活動にも影響した可能性が示された。プレート沈み込みから大陸衝突への移行過程を理解する重要な成果である。

プレート沈み込み帯と大陸衝突帯の境界で二重のスラブ断裂を発見 ― 地球深部のプレート運動とマントル活動の新たな理解(Study Reveals Double Slab Tearing at a Subduction–Collision Transition)
Evolutionary model of double slab tearing during the Neo-Tethyan subduction–collision transition. Panels (a–d) illustrate the proposed scenarios at approximately 25 Ma, 8 Ma, the present day, and a possible future stage, respectively. (Image by CHEN’s group)

<関連情報>

新テチス海沈み込み・衝突遷移域における二重スラブ断裂の地震学的証拠 Seismic evidence for double slab tears at the Neo-Tethyan subduction–collision transition

Haiqiang Lan, Gaoshan Guo, Ling Chen, Morteza Talebian, Lingkai Meng, Xiaofeng Liang, Bo Wan, Yang Chu, Yaguang Chen, Sebastien Chevrot, Jianfeng Yang, Frederic Mouthereau, Yifan Gao, Zimu Wu, Xu Wang, Naeim Mousavi & Jimin Sun
Nature Geoscience  Published:04 November 2026
DOI:https://doi.org/10.1038/s41561-026-02129-4

Abstract

The transition from oceanic subduction to continental collision is a key stage in the Wilson Cycle. Yet, key processes governing this transition remain unclear owing to sparse observations of structure at depth. One such process is detachment of the subducting slab, which influences both deformation and magmatism in the overriding plate. Here we present seismic tomographic images that we interpret as evidence for two slab tears beneath southeastern Iran, where the Neo-Tethys Ocean is closing. Specifically, we show that in the Makran subduction zone, the oceanic lithosphere has continuously subducted to depths of at least 450 km, whereas in the Zagros collision zone to the west, the continental lithosphere has subducted no deeper than 300 km, resulting in east–southward slab tearing and detachment. We further identify another slab tear that probably initiated at the junction between the Makran Trench and the transform boundary and has propagated southward as the continental plate advances northward. The coexistence of these two tearing modes provides a rare snapshot of the short-lived early transition from oceanic subduction to continental collision.

1702地球物理及び地球化学
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