日本海が深くて複雑な地形の理由

質問

日本海は黄海、東シナ海、オホーツク海に比較しますと
深くて複雑な地形をしています。
これは日本海成立の過程に由来するものと思いますが、
どういったものったのでしょうか？
大陸にくっついていた日本列島を東側にひっぱるプレートの動きがあったのでしょうか？

よろしくお願いします。

回答No.3

雪中庵（@psytex） · ベストアンサー

太平洋の海洋プレートは、中央海嶺で噴出して日本に向かって
東に８～９cm／年で移動していますが、７千万年前の恐竜絶滅
の引き金となった大地殻変動のより以前は、南から北に向かって
移動していた事が、海洋プレートに磁気テープのように残された
南北極転換の痕跡（中央海嶺での形成時の磁気が固定される）
から分かっています。
その時から日本海溝に向かって沈み始めた太平洋プレートの
先端が、固体の地殻部分を通過して、マントルに到達すると、
元々溶けやすいから中央海嶺に噴出した成分によってなる海洋
プレートは、溶けて噴出し始めました。
約２千万年前に日本海は湖として形成された事が堆積物から
分かっており、千５百万年前に北関東あたりで海とつながって
日本「海」になりました。
つまり、日本列島は「東側に引っ張られた」のではなく、ミニ海洋
プレートとも言える日本海の噴出によって、押し出されたのです。

補足

ありがとうございます。
追加で質問させていただきます。

＞７千万年前の恐竜絶滅の引き金となった大地殻変動

巨大すい星衝突の影響でプレートの向きが変わったのでしょうか？

＞日本海溝に向かって沈み始めた太平洋プレートの先端が、固体の地殻部分を通過して、マントルに到達すると、
元々溶けやすいから中央海嶺に噴出した成分によってなる海洋プレートは、溶けて噴出

沈み込んだプレートが噴出すると隆起すると思いますが、日本湖の形成とどう関係しますか？
東西に引き裂かれるのでしょうか。
また日本の火山はそのときに生成されたのでしょうか？

回答No.10

itanokonch

日本海の拡大と構造線
ーＭＴＬ，ＴＴＬそしてフォッサマグナー
柳井修一ほか
https://www.jstage.jst.go.jp/article/jgeography/119/6/119_6_1079/_article/-char/ja/
（本文ＰＤＦをクリックすると読めます）

日本海の形成に興味がありましたら一度この論文をお読みになることをお勧めいたします。

つまり海洋底を形成するようなマグマの上昇が約３千万年前から１５００万年前の間にあったということになるようです。

回答No.9

kv2007

堆積速度の違いが大きな影響があるのは確かですね．日本海と東シナ海では基盤の年代と深さ，それを覆う堆積岩の厚さが違うことから大ざっぱに計算してみました．
東シナ海ではODPなどの試料を採取する調査が行われていないので，年代等不明確ではありますが，東シナ海の音響基盤は白亜紀以前の岩石で，深度は深いところで海面下2～4km程度です．それを覆って古第三紀始めからの堆積岩が海面近くまで堆積しています．堆積速度は0.7m/万年程度になります．最も古い堆積岩の年代が新しければ堆積速度は速くなりますし，堆積岩の厚さが薄ければ遅くなります．あと氷期の海面低下時に侵食された分も考慮する必要があるかも知れませんね．
ODPのボーリングで確認されている日本海の基盤は2000～1700万年前の玄武岩で深度は海面下4000～3500m，それを覆う堆積岩（日本海側の油田の母岩，貯留岩）の年代は新第三紀中新世の約1500万年前からで，厚さは日本海盆で700mありますから堆積速度は最大0.47m/万年程度になります．堆積速度はおおよそ倍程度の違いで，時間は4倍違うことになります．

日本海は深い玄武岩の海底（日本海盆，大和海盆）と比較的浅い大陸片（大和堆）が複雑な地形を作っていて，まだ形成されてから時間が経っておらず，それと東シナ海より遅い堆積速度のおかげで東シナ海より地形が残っている，というあたりでしょうか．

回答No.8

moto_koukousei

No.1で回答したものです。　
質問、疑問が、「海底地形図のようなものを一見したところ、黄海、東シナ海、オホーツク海に比較して、日本海は凹凸が激しくなっている。　このような違いはどうして出来てきたのか」ということであるなら、それは「(1)河川による浮遊堆積物量の差、(2)河川から海に流入した浮遊堆積物が流失しない堰き止めダムのような海嶺や島弧の存在」と思ってほぼ間違いはないです。
ちなみに、現状では、縁辺海としての東シナ海は、（山東半島と遼東半島間の励海海峡より奥の潮海）（その南側の揚子江河口と済州島を結ぶ線までの黄海）（さらに南側の台湾・南西諸島・薩南諸島までの東シナ海）で構成され、平均水深は188m程度しかありません。水深100m以下の平坦な海底が広々と続いています。この海域は、北や東側は半島、海峡、九州、台湾・南西諸島・薩南諸島が堤のようになっています。このエリアに、揚子江や黄河が流れ込んでいます。昔と今では大部違うのですが、黄河は1080百万トン/年、揚子江は478百万トン/年の浮遊堆積物を海に流し込みます。日本列島は全ての河川を合計して300万トン/年以下で、大半は太平洋側にでてしまい、日本海側に流れ出すのは少しだけです。日本海に流入する大陸側の河川で大きなものはありません。日本海が堆積で埋まる速度は1～2m/万年程度らしいです。日本海の拡大が一応終わったのは1500～1300万年前ですが、糸魚川－静岡構造線が動いたのは200万年前頃で、本格的に隆起が始まったのは70万年前頃です。そうすると本格的に日本海に堆積が始まってからの期間は50～100万年程度になりまます。日本海には厚い堆積層が出来てないのです。
現在の黄海や東シナ海の海底の下には深いところで2000mを越える厚さの堆積層があります。現状でそうした堆積層の厚さの分布図が作られています。これをみると、黄海や東シナ海でも堆積層の下は結構起伏があることがわかります。
☆☆☆☆☆☆☆☆
東シナ海、黄海、オホーツク海は、河川からの堆積物が下の海底の凹凸を覆ってしまった。
日本海は出来て新しいし、堆積するような土砂が流れ込みだしてから時間がわずかしか経っていないし、そもそも流入する土砂の量が少ない。
☆☆☆☆☆☆☆☆

関東平野は比較的平らな平野や丘陵に見えますが、地下には4000mに及ぶ堆積があるところがあり、深い谷間の状態になっています。大きな河川が周囲の隆起部分から土砂を運び入れると平らな平野ができるものです。（海のところに海流があると流れてしまい土砂は溜まりません）土砂がドンドン溜まる状態ならば深くまで基盤が沈降する場所でも平ら地形になります。隆起する場所でも浸食が急速に進行するとさほど高くはなりません。地形のことを考える場合は、隆起沈降断層褶曲のことを考えると同時に、浸食や堆積のことも考える必要があります。比較的大きな地形を考える場合には、浸食や堆積の進行を考える必要が高いです。

ご参考　http://yahoo.jp/box/UQglhe

東シナ海での堆積状況の分布図　このP29/43
http://www.gsj.jp/data/ccop-bull/2-01.pdf
This map (Fig 13)clearly shows the presence of a large sedimentary basin which is dammed by a ridge between Korea and the Yangtze River mouth. The low point on the ridge appears to be about 1,100 meters below sea level. Within the Yellow Sea the basin contains three separate low areas. Two contain sediments that are 1,400 to 1,500 meters thick (or deep below sea level)and one has perhaps 100 meters less sediment.
The shallowest one is just south of the tip or the Shantung Peninsula; the other two lie immediately off the Yangtze River delta. Outcrops of basement rocks on land in the Shantung Peninsula and near Shanghai(Director Geol. Survey of India, 1959; Roe, 1962)limit the westernmost margin of the basins to the vicinity or the delta front.
日本列島の形成過程（形成史）
https://www.numo.or.jp/approach/technical_report/tr0402pdf/TR0402-04c3-2.pdf
河川の日本周辺への堆積
http://www.gsj.jp/data/chishitsunews/92_04_09.pdf
関東堆積盆地の基盤深度
http://www.eri.u-tokyo.ac.jp/shuto/report/H23/gravure2.pdf

回答No.7

kv2007

お手数かけて申し訳ありません。
私が知ってるTardunoあたりのホットスポット移動の話とは違いますね。
「考えられています」とのことですが、ちょっと興味を持ちましたので、文献などありましたらぜひご紹介ください。

回答No.6

雪中庵（@psytex）

#4の者です。
一部、説明不足の点があったので、追補いたします。

「７千万年前にプレート移動に大変動が起きた」と言いつつ、
その影響の１つに「４千万年前にインド亜大陸がユーラシア
大陸にぶつかって、ヒマラヤが隆起した」と言っている時差
についてです。
南極海、特に南にあったゴンドワナ大陸から切り離された
インド亜大陸やオーストラリア大陸との間の海洋プレートに
残る古地磁気から、７千万年ほど前に大変動が起き、それまで
赤道付近から北上していた海洋プレートが、南極海まで南下し、
ゴンドワナ大陸を割ったのは事実です。
ではなぜインド亜大陸がユーラシア大陸にぶつかってヒマラヤ
山脈が隆起したのが４千万年前かというと、ゴンドワナ大陸
から分離したインド亜大陸が、インド洋を北上するのに時間
がかかったための時差です。

よくヒマラヤ隆起を地球規模の大変動の一部として捉えて、
４千万年前に大変動が起きたと考える向きもありますが、
地球規模では４千万年前には大きな変動はありません。
世界各地で新たな方向に動き始めた海洋プレートが、大陸
の下に潜り込み、マントル上部に到達して溶けて噴出し、
火山活動が活発化したり、大陸辺縁を割り弧状列島を形成
した２千万年ほど前に、再び地球規模の変動が起きるまで。

Wikiに「太平洋プレート上の天皇海山群とハワイ海山群の列
の屈曲時点である４千万年前に大変動が起きた」という古い
説がそのまま記載されて、一般の人を混乱させていますが、
それは７千万年前に北上をやめた太平洋プレートの移動量が、
赤道付近にあった海嶺（海洋プレート形成線）が南極海まで
南下する方に転化した事によります。
一方、赤道付近から南極海に向かって縮小した海洋プレート
形成線からアメリカ大陸に沿って枝が北上するにつれ、太平洋
プレートが東から西に移動するようになり、プレートの下の
マントル内の局所的湧出点であるホットプリュームの海山群の
列は、（インド亜大陸によるヒマラヤ隆起のように）時間差で
痕跡を残しているのです。

こうした海洋プレート形成線の変動は、地球の冷却とマントル
対流の間に重い金属成分が分離する事で地核が大きくなり、
マントル対流の厚みが薄くなったために、対流セルが分割した
ためだと考えられています。
もともと対流は、重力の強い南北極（赤道付近は自転の遠心
力で相殺される）で沈降し、赤道付近で湧出するのが自然です
（日本列島の太平洋岸には、そうして赤道から北上して大陸
プレートに付加された熱帯性のサンゴ礁が石灰岩の地層を
成している）。
しかし地核が大きくなると、薄い幅の中で対流する事が難しく
なり、対流セル（対流する範囲）が小さく分裂するのです。

回答No.5

kv2007

日本海からは離れてしまいますが，太平洋プレートの沈み込み方向が変わったのは4千数百万年前ですよ．
ハワイから連なるハワイー天皇海山列（群）の折れ曲がる地点にある雄略海山が約4300万年前，雄略海山の北にある欽明海山が約4800万年前です．

参考URL：

http://ja.wikipedia.org/wiki/天皇海山群

回答No.4

雪中庵（@psytex）

#3の者です。
恐竜絶滅の大隕石説は、地質学的な傍証だけで、話題性があるので「これで決定！」的な騒がれ方をしましたが、直接の因果関係は明らかにされていません。
「直接」だとされる、隕石に含まれて火成岩に含まれない成分の堆積層についても、通常の噴火は地殻内のマグマ溜まりからだがプレートの変動の時はマントルからの噴出があるので、地殻変動説の否定にはなりません。
海洋プレートに残された地磁気の変動の痕跡から、７千万年前に太平洋プレートの移動の向きが変わり、ゴンドワナ大陸が分裂して南極大陸からインド亜大陸が北上して４千万年前にユーラシア大陸にぶつかってヒマラヤが隆起した、ていう大変動が、隕石より影響が小さいとは思えません。

地殻のマグマ溜まりからの噴出は、大陸プレートの中の話なので、プレートの上に積もるか、せいぜい積もった重みで陥没して阿蘇のような巨大な凹地になるぐらいですが、海洋プレートを形成する中央海嶺のように（マントル対流セルの境界の）線状の場合は、その上に氷山のように浮いている大陸プレートを割る形で噴出したり、大陸周辺に弧状列島を形成するのです。

回答No.2

kv2007

日本海はおよそ2000万年前から1500万年前に日本列島が大陸から離れて形成された縁海です．離れていく際に，大規模な沈降とそれに続く海洋地殻の形成がありました．深くて平坦な地形を示す日本海北部の日本海盆，南部の大和海盆には1500万年前以降の堆積岩の下に玄武岩の海洋地殻が確認されています．玄武岩を覆う堆積岩は600mから500mの厚さがあります．沈降域は現在の東北地方の西半分まで及びましたが，その部分は現在は隆起していて玄武岩を覆う堆積岩層と同じものを地表で見ることができます．
一方，浅くて複雑な地形を示す大和堆などは日本海が広がるときに取り残された大陸の一部です．大和堆からは1億年以上前の年代を示す深成岩が確認されています．飛騨地方などに分布する古い岩石も引き裂かれた大陸の破片です．
東シナ海やオホーツク海北部は大陸棚であって大陸の一部です．基盤岩の上に厚く堆積岩が堆積していて，平坦な地形を作ります．ただ千島列島，南西諸島の大陸側には細長い深い部分（背弧海盆）が作られつつあります．将来ここにも日本海のような海が作られるかもしれません．

背弧海盆，縁海が作られる機構は，はっきりと分かっているわけではありませんが，沈み込み帯の大陸側マントルの大規模な上昇が起きて，大陸辺縁部が引き裂かれるように形成されるのではないかといわれています．日本列島を引っ張ると言うより押しやられるというイメージの方が良いかもしれません．

回答No.1

moto_koukousei

黄海、東シナ海、オホーツク海は、堆積が進んで平坦面が形成されたけれども、日本海は出口を閉じたり、開いたりして、海流が複雑な挙動をしたこと、日本海に注ぐ大きな河川の運び込む土砂も相対的にたいしたことがないので、堆積が進まないのでしょう。
深海では浸食で平坦化することはあまりないのでしょう。