科学者たちは、地球史上最も極端な火山イベントの一つが、単に巨大な海底台地を築いただけではないことを発見した。それは、その下にある海洋プレートに完全な化学的変身を施したのだ。岡山理科大学の講師・紫藤あずさ氏を中心とする研究チームは、東京科学大学の准教授・石川晃氏、広島大学の教授・吉川昌子氏と協力し、地震波を使ってオントンジャワ海台（OJP）の地下を覗き込んだ。その成果は『Geophysical Research Letters』に掲載され、巨大なマグマの塊が既存のプレートを突き破り、垂直の貫入ネットワークを形成し、周囲の岩石を化学的に変質させたことを示唆している。

OJPの下の海洋プレートは、典型的な海洋プレートに期待される比較的単純な構造を持っていない。代わりに研究者たちは、水平な層が垂直のマグマ通路（岩脈として知られる）の群れによって横切られた複合的な内部の証拠を発見した。これらは、溶けた岩石が割れ目を強引に通り抜け、内部で冷えて固まるときに形成される。これらの貫入の大規模なグループは、岩脈群と呼ばれ、マグマが固まった後も長い間、激しい火山活動の記録を保存している。チームはまた、プレート内で異常に低い地震波速度を検出した。これは、地球深部から上昇するマグマが単に通り過ぎただけでなく、プレートの化学組成も変えた可能性を示唆している。

OJPは西太平洋の海底にあり、世界最大の海洋台地で、約1億1000万～1億2000万年前、地球史上最大の火山噴出の際に形成された。科学者たちは、この噴火が十分な熱、ガス、火山物質を放出し、地球環境を深刻に混乱させ、海洋化学、気候、酸素レベルを変えることで大量絶滅に寄与した可能性があると提案している。最近の研究では、このイベントはマントル深部から上昇する熱化学プルーム（周囲のマントルとは化学的に異なり、リサイクルされた古代海洋地殻を運ぶ可能性がある異常に高温の物質の柱）によって引き起こされた可能性が示唆されている。しかしこれまで、科学者たちはそのマグマが既存の海洋プレートにどのように影響するかを完全には理解していなかった。

OJPの下のプレートを調べるため、研究者たちはPo波とSo波と呼ばれる高周波地震信号を研究した。これらは海台周辺の海底地震計と近隣の島々の機器によって記録された。通常の条件下では、これらの波は海洋プレートを伝わり、層状構造で繰り返し散乱し、数千キロメートル伝わることができる。しかし、OJP近くで記録された波は異常な振る舞いを示した。Po波は効率的に伝わったが、So波は劇的に弱まった。この手がかりから、科学者たちは地震波形モデリングを使用し、プレートが岩脈群（垂直貫入）によって交差された層状構造（水平ラミネーション）を含むことを示した。水平層は一部の波が長距離伝わることを可能にし、垂直貫入は他の波を乱して弱める。

チームはまた、Po波とSo波の両方が海台下で著しく遅く伝わることを発見した。これは岩石がより高温で、剛性が低く、破砕されているか、典型的なマントル物質とは化学的に異なることを示す兆候である。彼らは、構造だけでは低速を説明できないと結論付け、熱化学プルームからのマグマがプレートを上昇し、岩脈群を作り、その後周囲のマントル岩石と反応して、リファティリゼーションとして知られる化学的変質を引き起こしたと提案した。これは、マグマが部分融解中に失われた化学成分をマントル岩石に戻すときに起こる。マントルは主にかんらん岩でできており、一部が溶けると一部の元素が除去され、後のマグマがそれらを戻すことで、岩石の鉱物含有量と物理的性質が変化する。

この結果は、大規模な火山イベントが単に海底を溶岩で覆うだけでなく、海洋プレートを破砕し、広範な岩脈ネットワークを形成し、プレートの化学組成を変えることができることを示唆している。