プレートテクトニクスの基礎となったマントル対流説と海洋底拡大説

地球の地殻変動に関する重要な理論の一つが、海洋底拡大説である。

この理論は、地球の海底がどのように形成され、変化するのかを説明するために提唱されたものである。

海洋底拡大説は、地球科学の分野で多くの研究者や学者によって支持され、その影響は広範で深い。

この記事では、海洋底拡大説の基本的な原理について探究する。まずは、基礎となったマントル対流説からみていく。

マントル対流説

マントル対流説は、マントル内で熱による循環が存在し、地殻運動の主要な要因としている。この理論は、マントル熱対流説とも呼ばれることもある。

1912年、アルフレッド・ウェゲナーによって提案された大陸移動説は、大陸が移動するメカニズムや力についての説明が欠けている、という大きな課題に直面していた。

大陸が移動する原動力として、赤道地域の膨らみによる引力や潮汐力が考えられたが、いずれも大陸の運動には不十分である、と考えられた。

しかし、1928年にアーサー・ホームズは、地球内部、特にマントル上部における熱循環の存在を提案し、この課題が解決できる可能性を示唆した。

その後、1930年代からこの説は収縮説に代わる有力な説として広まった。1958年にはオランダの地球物理学者フェリックス・ベニング・マイネスがこのアイデアをもとに地球上の構造と地形の形成過程を説明し、これが海洋底拡大説へと発展した。

さらに、プレートテクトニクスやプルームテクトニクスなど、関連する新たな理論が提唱されるようになったのである。

海洋底拡大説

海洋底拡大説は、中央海嶺において地球内部から物質が上昇し、これによって新しい海底岩盤が生成され、それが中央海嶺の双方向へ広がる仮説である。

同時に、海底岩盤は海溝において沈み込む現象も起こり、このプロセスが結果として大規模な物質循環を引き起こし、大洋底がゆっくりと更新されていく。

この理論は、ハリー・ハモンド・ヘスとロバート・シンクレア・ディーツによって1960年代初頭に提唱され、プレートテクトニクス理論として発展した。さらに、1990年代にはプルームテクトニクス理論へと進化した。

現代において、マントル対流の上昇流は海嶺ではなくホットスポットに存在することが観察されている。そのため、マントル対流の上昇流が海嶺を形成しているという仮説は否定された。

実際に、海嶺が地殻を形成するプロセスは、プレート移動に伴う地殻の引き伸ばしにより、マントルが隙間に流入する結果である。

したがって、上昇流が海嶺を生成しているのではなく、海嶺が小さな上昇流を生じているという逆の因果関係が成り立っている。

現在でも、プレートの発散型境界において海洋地殻が新たに形成されるプロセスを「（海底）拡大」と表現することは行われている。