くまごろうのサイエンス教室『フォッサマグナ（大地溝帯）』

本州の中央部、糸魚川市と静岡市を結ぶライン（糸魚川ー静岡構造線）を西側のヘリ、柏崎市と千葉市を結ぶライン（柏崎ー千葉構造線）を東側のヘリとする地域はフォッサマグナと呼ばれる。この地域では海抜ゼロメートルから地下6000メートル以上にわたって比較的新しい地質の層があり、、更にその上に新潟焼山、妙高山、浅間山、八ヶ岳、富士山、箱根山、天城山など1500～3700メートルの火山が連なっている。伊豆半島、首都圏、房総半島などもフォッサマグナの上にある。フォッサマグナを初めて発見したのはドイツ人地質学者で東京帝国大学教授だったハインリッヒ・ナウマン教授で1875年のことであったが、それ以後このような地質学上世界でも珍しい地形がどのように出来たのかをめぐって、明治時代から色々と議論されてきた。

ナウマン教授は本州が南下し、伊豆・小笠原島弧と衝突した際に衝撃で本州中央部に巨大な裂け目が出来たためではないか、との説を唱えた。これに対し東京帝国大学教授の原田豊吉は本州が元々2つの島弧に分かれていたのが両者が接近して衝突してひとつの島弧になったのではないか、と主張した。

最近注目されている説は藤岡換太郎博士が提唱するスーパーホットプルーム説だ。約2000万年前にスーパーホットプルームと呼ばれるマグマが地殻を上昇してユーラシアプレートの東端で噴火し、ユーラシア大陸から日本列島の元となる島弧が切り離され、この割れ目が成長することで日本海が形成されていった。このように出来た海を地質学では背弧海盆（はいこかいぼん）と呼び、日本列島は背弧海盆によってユーラシア大陸と隔てられている、と言える。1700～1500万年前に先の噴火で出来た割れ目が押し広げられ、その結果本州を形成する島弧は東西に分断され、日本海は中央の亀裂により太平洋と接続することになる。西側に分断された島弧は糸魚川ー静岡構造線を東端とし、また東側に分断された島弧は柏崎ー千葉構造線を西端とする。

本州に残されている1500万年より古い地磁気（古地磁気）を測定すると、糸魚川ー静岡構造線より西側では陸地が時計方向に、また柏崎ー千葉構造線より東側では反時計方向に移動していることが明らかになっているが、これは地殻変動により東西の二つの島弧が観音開きのように移動したためと考えられる。このように移動した二つの島弧の間に新しい地層が堆積してフォッサマグナが形成されたのだ。

フォッサマグナの地質は諏訪湖周辺より北と南では全く異なっていることが明らかになっている。すなわち北部フォッサマグナは海底火山の噴火による火山岩と山から流れ出た土砂による堆積岩がフィリピン海プレートの北上に伴う圧力によって海が隆起したものであり、また南部フォッサマグナはフィリピン海プレートの移動により伊豆・小笠原弧の島々が乗り上げたことにより御坂山地、富士山、箱根山地、丹沢山地などが形成された時の堆積物であり、サンゴなどの化石が含まれた火山岩が堆積していると考えられている。またフォッサマグナの上には多くの火山があり、これらが噴火して新潟から関東・静岡にかけて多くの山が形成された。

日本は西日本はユーラシアプレート、東日本は北アメリカプレート、そして伊豆半島はフィリピン海プレートに乗っており、それらの三つが伊豆半島の付根付近で重なり合っており、世界でも特異な場所にあって地震や火山活動が多発する国土である。日本人はそれらに伴う災害と隣り合って生きているが、同時に温泉や豊かな自然といった恵みも享受している。われわれの自然を恐れ、敬う心は古代日本人譲りであり、現代人であるわれわれは最新科学を駆使して防災に尽力しなければならない。

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