海底深部の岩石に“微小な割れ”の証拠を発見 ～結晶内の弱面が流体の侵入経路となる可能性を示唆～

国立極地研究所の二村 康平 特任研究員（研究当時：名古屋大学大学院環境学研究科）、大阪公立大学大学院理学研究科の奥平 敬元 教授および名古屋大学大学院環境学研究科の道林 克禎 教授（海洋研究開発機構地震火山部門客員研究員）らの共同研究グループは、海洋下部地殻の斜長石に応力腐食割れ^注1）の証拠を新たに発見しました。

応力腐食割れとは、流体の存在下で鉱物中の亀裂が低い応力でもゆっくり進展する現象であり、岩石の脆性的な変形を促進する過程として知られています。これまで天然岩石における応力腐食割れの証拠は、主に大陸・島弧地殻を形成する花崗(かこう)岩質岩石で報告されてきました。一方、海洋下部地殻を形成するハンレイ岩では、試料取得の難しさや海底での変質作用により証拠が消失するため、その直接的な証拠はこれまで報告されていませんでした。

本研究では、フィリピン海四国海盆の海洋コアコンプレックス^注2）であるマドメガムリオンから採取されたハンレイ岩中の斜長石に、SEM–EBSD–EDS法^注3）を適用して結晶方位と化学組成を分析しました。その結果、斜長石の結晶学的弱面が組成変化と対応することが分かりました。このことから、結晶学的弱面が流体の侵入経路となり、応力腐食割れが進行した可能性が示されました。

今後、他の海洋下部地殻試料の斜長石を解析することで、応力腐食割れが海洋下部地殻において普遍的な現象であるかどうかや、岩石の力学的挙動および透水性の変化にどのように寄与するのかを明らかにしていくことが期待されます。

本研究成果は、2026年6月22日18時（日本時間）付、Springer Nature社の科学誌『Scientific Reports』に掲載されました。

図1　左：斜長石の化学組成マップ、右：応力腐食割れの概念図

詳細は名古屋大学のサイトをご覧ください。