バミューダ直下の巨大地質構造、島嶼の持続的隆起を説明する科学的知見

2025年11月に科学論文として公表された研究は、バミューダ諸島直下の海洋地殻とマントルの間に存在する、特異な巨大地質構造の存在を確定した。この発見は、地球の層構造に関する従来の理解に新たな視点を提供し、この群島が長期間にわたり隆起を維持している理由に説明を与えるものである。この特異な岩石層は厚さ約20キロメートルに及び、その存在は、地震波の解析を通じて、カーネギー科学研究所（ワシントンD.C.）の地震学者ウィリアム・フレイザー氏を筆頭著者とする研究チームによって突き止められた。

バミューダは、周囲の海底よりも約500メートル高い位置にある「バミューダ海嶺」と呼ばれる隆起帯に位置する。ハワイのような典型的な火山島では、マグマの上昇が地殻を押し上げた後、火山活動停止に伴い地殻の冷却により島は沈降するのが一般的である。しかし、バミューダの最後の既知の火山噴火は約3100万年前に発生したにもかかわらず、この隆起は地質学的に見てほとんど沈降していないという点で、長年の謎とされてきた。本研究は、この持続的な隆起を支える「地質学的いかだ」として機能する、低密度の岩石層の存在を提唱している。

研究者たちは、世界各地で発生した大規模な地震の地震波を分析した。これらの波がバミューダ直下の異なる層を通過する際の速度と方向の変化を詳細に調べることで、海洋地殻の直下、すなわち地殻とマントルの間に挟まれた、通常想定されない岩石層を特定した。この層は周囲のマントルよりも密度が低く、その浮力によって海底を押し上げ、隆起を維持していると考えられる。この構造は、過去の火山活動期にマントル岩石が地殻下に注入され、冷却・固化して形成されたという仮説が立てられている。

本研究には、カーネギー科学研究所のウィリアム・フレイザー氏のほか、エール大学のジェフリー・パーク氏が共同著者として参加した。また、スミス大学（マサチューセッツ州）の地質学者サラ・マッツァ氏は本研究には参加していないものの、バミューダの特異性について重要な文脈を提供した。マッツァ氏は、バミューダの溶岩がシリカに乏しく炭素を多く含むという自身の研究結果に言及し、この特異な岩石が、超大陸パンゲア分裂期にマントル深部から供給された炭素に富む物質の残留物である可能性を示唆している。彼女は、バミューダがかつての超大陸パンゲアの中心部に位置していたことが、その地質的な特異性の鍵であると指摘している。

この発見は、地球内部の構造やプレートの挙動に関する既存の地球物理学モデルの再評価を促すものである。フレイザー氏らは、この構造がバミューダ特有のものか、あるいは他の島々にも同様の現象が見られるかを判断するため、世界中の他の島々への研究拡大を計画している。フレイザー氏は、バミューダのような極端な場所を理解することが、より一般的な地球のプロセスと極端なプロセスを区別する上で重要であると述べている。この知見は、火山活動の終息後も海洋島が隆起を維持するメカニズムを解明する上で、重要な一歩となる。