アフリカ東部のアファールには、三方向へ延びる裂け目が集まっています。北は紅海、東はアデン湾、南西側はエチオピアの地溝帯へ。二方向は海で、一方向は大陸の中なのに、地下では互いに関わる運動が起きているのです。
このように三つのプレート境界が出会う配置を「三重点」と呼びます。アファールでは、広い範囲で断層が動くだけでなく、地下へ入り込むマグマも大地を押し広げてきました。海底に隠れることの多い大陸分離の過程を、陸上で詳しく調べられる場所なのです。
ヌビア・ソマリア・アラビアの三つのプレート
アファール周辺の大きな配置をつくるのは、アフリカの大部分を含むヌビアプレート、東アフリカ側のソマリアプレート、そしてアラビア半島のアラビアプレートです。「アフリカプレート」という一つの名前だけでは、東アフリカで進む分離を表しきれません。
紅海側では主にヌビアとアラビア、アデン湾側ではソマリアとアラビア、エチオピアのリフト側ではヌビアとソマリアが関係します。三本の裂け目は、同じ二枚の板にできた枝分かれではなく、三つの組み合わせの境界なのです。
上段は接続関係を示す概念図で、実際の海岸線や境界位置ではありません。境界は幅のある変形帯です。下段は別の断面で、2005年の岩脈の寸法を再現した図ではありません。
ただし、これも広域の運動を整理した表現です。実際の境界付近には細かな地殻のブロックや複数の断層帯があり、地図上の線ほど単純ではありません。「三重点」と呼ばれる地域を訪れても、三本の明瞭な亀裂が一つの印に集まる景色があるわけではないのです。
海になった二方向と、陸上に残るリフト
紅海とアデン湾では、プレートの分離でできた海盆を海水が覆っています。それに対し、エチオピアから南へ続くのは、陸上の谷、火山、湖の列。同じく離れる向きの運動でも、地殻がどれだけ変形し、海面に対してどの高さにあるかによって、地表の景色は異なるのです。
リフトがすべて同じ時刻に始まり、同じ速さで発達したわけでもありません。エチオピアの主要リフトと、より古い紅海・アデン湾側の構造がつながるまでには、長い地質史があります。現在の三方向の配置は、最初から完成していた図形ではないのです。
アファールの特徴は、海と陸が入り交じる位置にあることだけではありません。大陸の地殻を引き伸ばす段階と、マグマの追加が狭い帯へ集中する段階を、互いに近い場所で比べられます。
断層でずれることと、マグマで押し広げること
地殻が伸びると、断層を挟んで地面がずれ、相対的に落ち込む部分ができます。しかし、アファールで幅が増す仕組みは、それだけではありません。地下から上がってきたマグマが板状に入り込み、周囲の岩盤を押し広げることもあります。
こうした板状のマグマの貫入体を「岩脈」と呼びます。すべてが地表へ噴き出すとは限らず、地下にとどまったまま地面を変形させる場合もあります。噴火の大きさだけを見ても、地下へどれほどのマグマが入ったかは分かりません。
断層のずれとマグマの貫入は、別々に無関係に起きるとは限りません。マグマが入ることで地殻の力のかかり方が変わり、周囲の断層や次の貫入へ影響することがあります。裂け目は単なる空間ではなく、岩石が動き、新しい岩石も加わる場所です。
2005年、陸上で観測された大きな拡大
2005年9月、アファールのダバフ付近では、地震や噴火を伴って大きな地殻変動が起きました。国際研究チームは衛星レーダー、地震計、地上の位置測定などを使い、約60キロにわたる区間へのマグマの貫入と、地表の変形を調べました。場所によっては両側の地面が最大約8メートル離れる動きが捉えられています。
この「8メートル」は、アフリカ全体が一度にその幅だけ割れたという数字ではありません。特定の活動区間に生じた変位であり、三重点全体の平均速度でもありません。ふだんの年単位のプレート運動と、短期間に集中する一回の変形を区別する必要があります。
その後も複数回のマグマ貫入が続き、研究者は一連の変化を追跡できました。大陸の分離は、毎日同じ幅ずつ静かに進むだけでなく、長く蓄積した変形が短い期間に現れることもあるのです。
見えない岩脈を捉える、地表の動き
地下の岩脈をそのまま上から撮影することはできません。それでも、地下に物質が加われば地表は押されたり持ち上がったりします。衛星レーダーの干渉を使うInSARは、異なる時期の観測を比べ、衛星と地表の距離の変化を捉える方法です。
地震の起きた位置や時刻、地上の測位と組み合わせれば、マグマがどの方向へ進み、どの深さで地殻を押し広げたかを推定できます。表面の割れ目だけから地下の形を決めるのではなく、複数の観測が同じ変形を説明できるかを確かめます。
多くの海底拡大の現場は深い海の下にあります。アファールでは、同種の過程に関わる変形を陸上で詳細に観測できるため、地球の表面が更新される仕組みを調べる貴重な機会になっています。
「新しい海ができる」という未来の時間尺度
アファールは新しい海の形成につながる場所として紹介されます。ただし、現在の亀裂が近い将来そのまま海峡になる、と受け取るのは早計です。新たな海盆の発達には地質学的な長い時間がかかり、どの場所がいつ海水で覆われるかを、単純な予定表にはできません。
三重点という概念が教えるのは、未来の海岸線そのものではなく、現在の地殻のつながり方です。三つのプレート、三方向の境界、断層とマグマが担う拡大。その組み合わせから、陸地が固定した土台ではないことが、具体的な観測として理解できます。
参考資料
- U.S. Geological Survey：East Africa volcanoes / Afar Triple Junction
- U.S. Geological Survey：Seismicity of the Earth 1900-2013, East African Rift
- COMET：Parting of the Earth’s crust in the Afar depression, Ethiopia
- Constraining timescales of focused magmatic accretion and extension in the Afar crust using lava geochronology（2013）
- Afar Rift Consortium：Geology of the Main Ethiopian Rift