東アフリカ地溝帯の岩盤強度分布が支配するビクトリア大陸微プレートのダイナミクス

Victoria continental microplate dynamics controlled by the lithospheric strength distribution of the East African Rift.

• Anne Glerum
• Sascha Brune
• D Sarah Stamps
• Manfred R Strecker

抄録

東アフリカ地溝帯の東枝と西枝の間にあるビクトリア大陸微プレートは、地球上で最も大きな大陸微プレートの一つです。近隣のプレートとは対照的に、ビクトリアはヌビアに対して反時計回りに回転しています。この特徴的な自転の原因については、これまで不明な点が多かった。本研究では、3次元数値モデルを用いて、既存の岩盤の不均質性が大陸プレートの自転に果たす役割を調べました。その結果、ビクトリアの自転は、主なプレートの抗力をマイクロプレートに伝達するレオロジー的に強いゾーンと、自転を促進する機械的に弱い移動帯の分布によって制御されていることが分かりました。我々のモデルは、GPSによって得られたビクトリアの反時計回りの自転と、地域的な地殻応力場の重要な複雑性を再現している。これらの結果は、遠方地殻変動の方向の違い、局所的な広がり、水平応力の最小値の違いを明らかにすることで、地溝系の開通についての競合する考えと一致している。

The Victoria microplate between the Eastern and Western Branches of the East African Rift System is one of the largest continental microplates on Earth. In striking contrast to its neighboring plates, Victoria rotates counterclockwise with respect to Nubia. The underlying cause of this distinctive rotation has remained elusive so far. Using 3D numerical models, we investigate the role of pre-existing lithospheric heterogeneities in continental microplate rotation. We find that Victoria's rotation is primarily controlled by the distribution of rheologically stronger zones that transmit the drag of the major plates to the microplate and of the mechanically weaker mobile belts surrounding Victoria that facilitate rotation. Our models reproduce Victoria's GPS-derived counterclockwise rotation as well as key complexities of the regional tectonic stress field. These results reconcile competing ideas on the opening of the rift system by highlighting differences in orientation of the far-field divergence, local extension, and the minimum horizontal stress.