?伊豆?小笠原海沟で掘削された岩石の物理特性を调べた结果、沉み込み帯诞生直后の海底拡大によってできた岩石と、拡大终结后の火山活动でできた岩石とでは、割れ目の多さと地震波速度※1が大きく异なることを突き止めた。
?岩石の物理特性をもとに海底下の地震波速度构造※2を読み解くことで、地殻の中に「初期にできた地殻」と「后からできた地殻」が重なって分布していることを初めて示した。
?岩石试料の物理特性と地震波速度构造を结びつける新しい手法により、海底の広域的な内部构造を推定できるようになったことは、过去の掘削コア试料や観测データから沉み込み帯の进化过程をより详しく解明することにつながる。
国立研究开発法人海洋研究开発机构（理事长 河村 知彦、以下「闯础惭厂罢贰颁」という。）地震火山研究部门の赤松祐哉研究员、道林克禎客员研究员、国立极地研究所/総合研究大学院大学の藤井昌和助教らの研究チームは、国立研究开発法人产业技术総合研究所、大阪公立大学、京都大学、杏Map、神戸大学と共同で、沉み込み帯诞生直后の前弧※3地殻が、复数の异なる火山活动によって形成されたことを示す岩石物理?地球物理学的証拠を初めて示しました。
沈み込み帯の誕生は、地球のプレートテクトニクスの始まりに関わる重要な転換点です。大陸や日本列島の成り立ちを理解するためには、沈み込み帯誕生直後に地殻がどのように形成?進化したのかを解明する必要があります。しかし、そのような地殻形成をもたらした火山活動がどのように起こったのかを示す直接的な証拠は乏しく、長年未解明でした。本研究では、国際深海科学掘削計画（International Ocean Discovery Program: IODP）※4第352次研究航海（伊豆?小笠原弧前弧域调査掘削）で採取された岩石コア试料を用い、密度や空隙率※5、笔波速度などの岩石物性を详细に测定しました。その结果、沉み込み帯诞生后直后の火山活动で形成された岩石と、その后の火山活动で形成された岩石とでは、内部の割れ目（クラック）の量の违いが原因でＰ波速度が大きく异なることを明らかにしました。この结果を、掘削地点周辺で観测されている地震波速度构造と组み合わせることで、地殻が沉み込み开始直后の海底拡大を伴う火山活动と、海底拡大终了后に起こった火山活动の2つの段阶を経て作られたことを、実际の地下构造として里付けました。これは、大陆形成と関连する前弧地殻がどのように作られるのかを地球物理学的に初めて示す成果です。
本成果は、Nature Portfolioの論文誌「Communications Earth & Environment」に４月９日付け（日本時間）で掲載されました。なお、本研究の一部はJSPS科研費（22H01337, 23KJ2219,24K17156）、高知大学海洋コア総合研究センター共同利用（16A047,16B041,17A058,17B058）および情報?システム研究機構戦略的研究プロジェクトによって実施されました。
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※1 地震波速度：地震波（笔波?厂波）が岩石中を进む速さ。岩石の种类や状态によって変化し、硬い物质ほど速くなる。
※2 地震波速度构造：地下の地震波速度を场所ごとに表したもの。
※3 前弧：沉み込み帯において海沟に沿って発达する火山帯と海沟の间の领域。前弧で形成された地殻を前弧地殻といい、主に沉み込み帯が诞生した直后の火山活动によって形成された岩石からなる。
※4 国際深海科学掘削計画（IODP）：2013年10月から開始された多国間科学研究協力プロジェクト。日本（地球深部探査船「ちきゅう」）、アメリカ（ジョイデス?レゾリューション号）、ヨーロッパ（特定任務掘削船）がそれぞれ提供する掘削船を用いて深海底を掘削することにより、地球環境変動、地球内部構造、地殻内生命圏等の解明を目的とした研究を行っている。2024年9月で終了し、2025年からは新たに国際海洋科学掘削計画（International Ocean Drilling Programme:IODP3）として日欧を中心としたプロジェクトが始まっている。(2025年10月既报)
※5 空隙率：岩石中の空隙（隙间）の体积の割合。火山岩にはマグマに含まれていた気泡や、変形によってできた割れ目（クラック）などが空隙として存在する。
タイトル：Cracked on-axis and pristine off-axis crust formed during forearc evolution at a nascent subduction zone
着者：赤松祐哉1、藤井昌和2,3、针金由美子4、栅山彻也5、山本由弦6,7、神谷奈々8、道林克禎1,9
1.海洋研究開発機構 地震火山研究部門 固体地球物質科学センター、2.国立極地研究所、3.総合研究大学院大学、4.産業技術総合研究所 地質情報研究部門（研究当時、現：東京海洋大学）、5.大阪公立大学、6.神戸大学、7.海洋研究開発機構 数理科学?先端技術研究分野（研究当時）、8.京都大学、9.杏Map大学院环境学研究科
DOI: 10.1038/s43247-026-03400-7
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