地球の表面を覆うプレートは絶えず動き続けており、その衝突や沈み込みによって地表の形状はダイナミックに変化しています。なかでも付加作用（Accretion）は、既存の大陸の縁に新しい物質が付け加えられ、陸地が拡大していく重要な地質学的プロセスです。この現象によって、地球上の大陸は長い年月をかけてその面積を広げてきました。
付加作用の仕組みとプロセス
付加作用は主に、一つのプレートがもう一つのプレートの下に潜り込む「沈み込み帯」で発生します。2つのプレートが衝突すると、密度が高い方のプレート（沈み込むプレート）が、上にあるプレート（乗り上げるプレート）の下へと押し込まれます。
このとき、沈み込むプレートの表面に堆積していた海底堆積物や、海山、火山弧などの構造物が、上側のプレートによって削り取られるようにして剥ぎ取られます。こうして集まった物質は、上側のプレートの端に押し付けられ、最終的に一体化します。この堆積物の集積体を付加体（Accretionary wedge/prism）と呼びます。
大陸地殻の形成と「テレーン」の概念
海洋地殻と大陸地殻では、その組成と密度に決定的な違いがあります。海洋地殻は主に玄武岩で構成されており密度が高いため、沈み込みやすくなっています。一方で、火山弧やその他の火山岩、そして大陸地殻を構成する岩石は密度が低いため、容易には沈み込みません。
そのため、海洋地殻が完全に沈み込んだ後、密度が低い火山弧や海山などの断片は、上側のプレートにある既存の大陸地殻に衝突し、合体することになります。このようにして異なる起源を持つ低密度の地殻断片が継ぎ接ぎのように組み合わさったものをテレーン（Terrane）と呼びます。多くの大陸は、こうした複数のテレーンが合体することで形成されています。
例えば、北アメリカ大陸は、原生代のヤバパイ、マザッツァル、グレンビルといった様々なテレーンが、古大陸であるローレンシアに衝突・付加することで成長してきました。
世界各地で見られる付加作用の事例
現代の地球においても、沈み込み帯では活発に付加作用が起きています。代表的な例として、以下の地域が挙げられます。
- 日本（南海トラフ）：フィリピン海プレートがユーラシアプレートの下に沈み込むことで、南海付加体が形成されています。
- カリブ海（バルバドス海嶺）：カリブプレートが北アメリカプレートの下に沈み込むことで形成されています。
- 地中海（地中海海嶺）：アフリカプレートがユーラシアプレートの下に沈み込むことで形成されています。
| 要素 | 特徴・役割 | 主な構成物質 |
|---|---|---|
| 付加体 | 沈み込み帯で削り取られ、上側プレートに付着した物質の集積 | 海底堆積物、岩石断片 |
| テレーン | 異なる起源を持ち、大陸に合体した低密度の地殻断片 | 火山弧、海山、大陸地殻断片 |
| 海洋地殻 | 密度が高いため沈み込みやすく、付加されにくい | 玄武岩 |
| 大陸地殻 | 密度が低いため沈み込まず、付加作用によって拡大する | 花崗岩質などの低密度岩石 |
Key Facts
- 付加作用とは、沈み込み帯において物質がプレートの縁に付け加えられるプロセスである。
- 削り取られた堆積物が集まったものは付加体と呼ばれる。
- 密度が低い火山弧や海山は沈み込まず、大陸に合体してテレーンを形成する。
- 北アメリカ大陸などの巨大な陸地は、多くのテレーンが合体して構築された。
- 日本の南海トラフなどは、現在も付加作用が起きている代表的な場所である。
Frequently Asked Questions
付加作用とは具体的にどのような現象ですか？
2つのプレートが衝突し、一方がもう一方の下に沈み込む際、沈み込む側のプレート表面にある堆積物や海山などが、上側のプレートに削り取られて付着する現象のことです。
なぜ海洋地殻は沈み込み、火山弧などは付加されるのですか？
岩石の密度の違いによるものです。海洋地殻（玄武岩）は密度が高いため深く沈み込みますが、火山弧や大陸地殻を構成する岩石は密度が低いため、沈み込まずに上側のプレートに乗り上げる性質があるためです。
「テレーン」とは何のことですか？
もともとは別の場所で形成された低密度の地殻断片のことで、付加作用によって既存の大陸に衝突・合体したものを指します。大陸はこうしたテレーンの集合体として成長します。
日本にも付加作用の影響は見られますか？
はい。例えば南海トラフでは、フィリピン海プレートがユーラシアプレートの下に沈み込むことで、物質が削り取られて蓄積する「南海付加体」という構造が形成されています。
付加作用によって大陸はどう変化しますか？
堆積物や火山弧、海山などの物質が次々と付け加えられるため、大陸の面積が拡大し、地質学的に多様な構成を持つことになります。
References
- Ballard, Robert D. (1988). Exploring our living planet. National Geographic Book Service., National Geographic Society (U.S.) (Rev. ed.). Washington, D.C.: National Geographic Society. . 18325626.
- Sattler, Helen Roney (1995). Our patchwork planet : the story of plate tectonics. Maestro, Giulio (1st ed.). New York: Lothrop, Lee & Shepard Books. . 21372888.
- Van der Pluijm, Ben A.; Marshak, Stephen (2004). Earth structure : an introduction to structural geology and tectonics (2nd ed.). New York: W.W. Norton. . 53231817.
- Davies, Geoffrey F. (Geoffrey Frederick) (2011). Mantle convection for geologists. Cambridge: Cambridge University Press. . 705368249.
- Whitmeyer, Steven J.; Karlstrom, Karl E. (2007). "Tectonic model for the Proterozoic growth of North America". Geosphere. 3 (4): 220–259. :10.1130/GES00055.1.
- Moore, G. F.; Shipley, T. H.; Stoffa, P. L.; Karig, D. E.; Taira, A.; Kuramoto, S.; Tokuyama, H.; Suyehiro, K. (1990). "Structure of the Nankai Trough Accretionary Zone from multichannel seismic reflection data". Journal of Geophysical Research: Solid Earth. 95 (B6): 8753–8765. :1990JGR....95.8753M. :10.1029/JB095iB06p08753. 2156-2202.
- Deville, Eric; Mascle, Alain (2012-01-01), "21 - The Barbados ridge: A mature accretionary wedge in front of the Lesser Antilles active margin", in Roberts, D. G.; Bally, A. W. (eds.), Regional Geology and Tectonics: Principles of Geologic Analysis, Elsevier, pp. 580–607, :10.1016/b978-0-444-53042-4.00021-2, , retrieved 2020-03-09
- Chaumillon, Eric; Mascle, Jean (1997). "From foreland to forearc domains: New multichannel seismic reflection survey of the Mediterranean ridge accretionary complex (Eastern Mediterranean)". Marine Geology. 138 (3–4): 237–259. :1997MGeol.138..237C. :10.1016/s0025-3227(97)00002-9. 0025-3227.
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