トランスフォーム境界のしくみ
トランスフォーム境界は、2枚のプレートが互いにすれ違う断層です。動きはおもに水平方向なので、地質学者はこれを横ずれ断層と呼びます。断層の向こう側を見たとき、向こう側が右へ動くものを右横ずれ断層、左へ動くものを左横ずれ断層といいます。
プレートは引き離されることも押し合うこともないため、トランスフォーム境界では地殻は保存されます。この点がほかの2つのタイプとの違いです。発散境界は地殻をつくり、収束境界は地殻を消し去ります。トランスフォーム断層はこれらの境界どうしをつなぎ、ある海嶺や海溝から次の海嶺や海溝へと動きを受け渡しています。
PB2002モデルでは、トランスフォーム断層はプレート境界のうち約74,100 kmを占め、全体の4分の1以上にあたります。そのうち約47,900 kmが海洋のトランスフォーム断層で、平均相対速度は年約4.1 cmです。約26,200 kmが大陸のトランスフォーム断層で、平均は年約2.5 cmです。
海洋のトランスフォーム断層と断裂帯
トランスフォーム断層の大部分は海底にあり、海嶺をいくつもの区間に切り分けています。海嶺はトランスフォーム断層によってずらされた短い区間に分かれていますが、このパターンは、最初にプレートを引き裂いたリフトのいびつな形を一部受け継いだものです。トランスフォーム断層はプレートが動く方向にそろっています。当サイトの地図では、ティール色の海嶺の線と直角に交わる破線として表示され、はしごの横木のように見えます。
カナダの地質学者J・ツゾー・ウィルソンは、1965年にこれらの断層の動き方を解明しました。ずれた2つの海嶺の区間の間では、プレートは反対方向にすれ違います。海嶺の端を越えると、断層の傷跡は断裂帯として続き、海底に細長い谷や高まりをつくります。断裂帯に沿っては両側が同じプレートに属して一緒に動くため、もはや活動していません。赤道大西洋のロマンシュ断裂帯のように、海底地形図の上で海嶺からはるか遠くまでたどれる断裂帯もあります。
大陸のトランスフォーム断層
大陸を横切るトランスフォーム断層もいくつかあります。海洋のものより数は少ないものの、都市が真上に乗っているため、人間にとってははるかに重要です。
サンアンドレアス断層
サンアンドレアス断層はカリフォルニア州を縦断し、太平洋プレートと北アメリカプレートの境界の一部をなしています。断層の西側にあるロサンゼルスは太平洋プレートに乗っており、北アメリカプレート側のサンフランシスコに対して北西へ動いています。この断層は、南のカリフォルニア湾にある拡大中心と、北のメンドシノ三重会合点を結んでいます。1906年のサンフランシスコ地震(M7.9)を引き起こしたのもこの断層で、カリフォルニア州やネバダ州のほかの多くの断層もプレート運動を分担しています。詳しくはアメリカ合衆国のページをご覧ください。
アルパイン断層
アルパイン断層は、ニュージーランドの南島にあるサザンアルプスの西縁に沿って、太平洋プレートとオーストラリアプレートの間を走っています。純粋なトランスフォーム断層とは違い、断層をはさんで押し縮める動きも少しあり、その成分がサザンアルプスを隆起させています。この断層は、互いに反対向きに傾き下がる2つの沈み込み帯をつないでいます。一つは国の北東に、もう一つは南西にあります。
北アナトリア断層
北アナトリア断層はトルコ北部を横切り、アナトリアプレートとユーラシアプレートの間にあります。PB2002では、この境界沿いの平均相対運動は年約2.4 cmで、そのほぼすべてが大陸のトランスフォーム断層に分類されています。1939年以降、一連の大地震が西へ向かって順に断層を破壊し、最後はイスタンブール近郊での1999年のイズミット地震(M7.6)でした。南東にある兄弟断層の東アナトリア断層は、2023年2月にトルコとシリアでM7.8の地震を引き起こしました。
死海トランスフォーム断層
死海トランスフォーム断層は、アカバ湾から北へ、死海とヨルダン渓谷を通ってレバノンまで続いています。アラビアプレートとアフリカプレートを分け、紅海リフトの動きを北のトルコの衝突帯へと伝えています。断層が横にずれて段差をつくる場所では、地殻が引き離されて深い盆地ができました。死海はそうした盆地の一つを満たしており、その湖岸は地球上でもっとも低い陸地です。地域の詳しい情報はイスラエルとヨルダンのページをご覧ください。
カリブ海の例
カリブプレートの北縁は、大部分がトランスフォーム境界です。PB2002では、北アメリカプレートとの境界沿いの平均運動は年約1.7 cmです。この断層系の断層は、1976年のグアテマラ地震(M7.5)や2010年のハイチ地震(M7.0)を引き起こしました。
地震が浅く、火山が少ない理由
浅い地震
岩石が地震として急に破壊されるのは、冷たくてもろいときだけです。トランスフォーム断層沿いでは、このもろい層は薄く、一般に地表から数十kmまでです。それより深いところでは、岩石は地震を起こさずにゆっくり変形します。そのため、トランスフォーム断層の地震はほとんどすべてが浅い地震です。
浅い地震は地表近くでエネルギーを放出します。大陸のトランスフォーム断層でマグニチュード7クラスの地震が大きな被害をもたらしうるのはこのためです。海洋のトランスフォーム断層ではもろい層がさらに薄く、地震がマグニチュード7程度を超えることはまれです。また、海底が上下ではなく横に動くため、大きな津波を起こすこともめったにありません。トランスフォーム断層の地震と、はるかに規模の大きい沈み込み帯の地震を地震マップで比べてみてください。
少ない火山
プレート境界でマグマができるおもな方法は2つしかありません。拡大海嶺の下では上昇するマントルが圧力の低下によって融け、沈み込み帯の上では沈み込むスラブから出る水がマントルを融かします。トランスフォーム断層ではそのどちらも起こりません。トランスフォーム断層がわずかに引き離される場所では短い火山活動の区間が現れることもありますが、サンアンドレアス断層のような長いトランスフォーム断層には火山の列がありません。火山マップと比べてみると、火山はむしろ海嶺や沈み込み帯に沿って並んでいることがわかります。
当サイトの地図では、トランスフォーム境界は破線で表示されています。境界のタイプとそれぞれの長さの全体像は、プレート境界の概要ページをご覧ください。