糸魚川のヒスイ
ヒスイはもともと、高温高圧下の変成作用の結果、曹長石がヒスイ輝石と石英に変成して生成されると考えられていた。この従来のヒスイ生成説ではヒスイと同時に必ず石英が生成される。しかし糸魚川のヒスイのみならず、日本国内、そして世界的にみてもヒスイと石英が同時に確認できる例に乏しく、従来の生成説は実際のヒスイの産状から見て大きな矛盾があった。結局、ヒスイは曹長石から生成されたのではなく、別の原因で形作られていったものと考えられるようになった。
ヒスイの原石を丹念に調べていくうちに、自形結晶と呼ばれる形の整った結晶が確認された。自形結晶は液相、ないし気相の中で結晶が成長していくプロセスを経て形成されていく。つまりヒスイは液体ないし気体の中で成長していく過程を経て生成されたことが想定される。またヒスイの自形結晶のそばにはソーダ沸石が確認された。沸石は熱水から生成される代表的な鉱物であり、このことからヒスイは熱水から生成されたのではないかとの説が唱えられるようになった。
プレート沈み込み帯の蛇紋岩が生成されるような場所では通常、ヒスイも生成されると考えられている。そうなると地球上でヒスイが生成される場所は決して少なくはない。しかし実際にはヒスイの分布は限られている。これは沈み込み帯の約30キロメートル以上の深さで生成されたヒスイが、地上にまでもたらされることが稀な現象であるからだと見られている。
つまり約5億2000万年前に生成された糸魚川のヒスイは、何らかの理由で地表までもたらされるという比較的稀な現象が起きたことになる。2億年間近く、糸魚川のヒスイが生成された海洋プレートの沈み込みは大きな変化なく持続していたと考えられている。そして沈み込みが持続していた約2億年近くの間、沈み込む海洋プレートが大陸側のプレートを削り取る構造浸食作用も継続していた。その結果としてプレートの沈み込み帯で成長する、一般的に約100~200キロメートルの幅で形成される地質帯の多くが削り取られるという結果を招いた。
構造浸食作用の結果、沈み込む海洋プレートと大陸プレートの間に水が浸透しやすくなる。そのためマントルのかんらん岩の蛇紋岩化も持続していく。また蛇紋岩はプレートやマントルよりも密度が低いため、浮力を生じて沈み込み帯で生成されたヒスイなどの周囲の岩石を巻き込み、様々な岩石を取り込んだ蛇紋岩メランジュを形成しながら上昇していく。蛇紋岩メランジュはしばしば海溝の斜面付近まで上昇することが知られている。
ヒスイなどを取り込んだ蛇紋岩メランジュが上昇していく中で、原日本列島に新たな大きな地殻変動が発生した。
日本列島の歴史は約7億年であると考えられている。約7億年の歴史は大きく分けて3期に区分される。約7億年前、超大陸 ロディニアの分裂時、原日本は南中国地塊と北米地塊との間に挟まれた地域の中で、南中国地塊付近に位置していたと考えられる。この時点で南中国地塊の大陸縁にあった原日本は、大きな地殻変動に見舞われることがない受動的な大陸縁であったと見られている。
約5億2000万年前、原日本に大きな変化が訪れる。海洋プレートの沈み込みが始まったのである。それまでの受動的な大陸縁であった原日本は一転、活動的な大陸縁となって造山運動が始まり、成長していくようになる。その後約5億年、活動的な大陸縁の時代が続いた後、約2000万年前に背弧海盆である日本海の拡大開始に伴い、大陸から離れ、島弧としての日本列島が形成されていき、現在に至っている。
約5億2000万年前といえば、糸魚川周辺、そして岡山県新見市の大佐山でヒスイが形成された時期に当たる。糸魚川と岡山県新見市という離れた場所から、熱水活動の証拠と考えられるヒスイが確認されるということは、約5億2000万年前の原日本では広範囲で熱水活動が見られたことを示唆している。これまでの受動的な大陸縁であった原日本で海洋プレートの沈み込みが始まり、プレートが地殻深部、そしてマントル上部に持ち込んだ水によって熱水活動が始まり、それに伴い地表から約30キロメートル以深でヒスイが生成されていった 。