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海底電位差磁力計による沈み込み・前弧・島弧・背弧系(中部マリアナ海域)の横断探査

研究課題

研究課題/領域番号 15340149
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 固体地球惑星物理学
研究機関神戸大学

研究代表者

島 伸和  神戸大学, 内海域環境教育研究センター, 助教授 (30270862)

研究分担者 歌田 久司  東京大学, 地震研究所, 教授 (70134632)
後藤 忠徳  海洋研究開発機構, 地球内部変動研究センター, 研究員 (90303685)
馬場 聖至  東京大学, 地震研究所, 助手 (70371721)
研究期間 (年度) 2003 – 2006
研究課題ステータス 完了 (2006年度)
配分額 *注記
16,100千円 (直接経費: 16,100千円)
2006年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
2005年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2004年度: 13,800千円 (直接経費: 13,800千円)
2003年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
キーワード沈み込み帯 / 背弧海盆 / 中部マリアナ海域 / 上部マントル電気伝導度構造 / 海底電位差磁力計 / マグネトテルリック法 / マリアナ海域 / 電気伝導度構造
研究概要

中部マリアナ海域における、沈み込み・前弧・島弧・背弧系全体を横切る詳細な上部マントルの電気伝導度構造を明らかにするために、海底における長期電磁気観測を、2005年12月〜2006年9月の期間で、40観測地点という史上最大規模で実施した.観測機器の設置および回収は、海洋研究開発機構の調査研究船「かいれい」によるKR05-17航海、KR06-12航海により行った.回収した28台の海底霞位差磁力計と、6台の海底電位差計、7台の海底磁力計には、上部マントルの電気伝導度構造を解析するために十分な電磁場データが得られていた.この海底での長期電磁場観測が、計画と比べて1年ほど遅れたため、観測データの解析が、本研究の鍵となる「沈み込み・前弧・島弧・背弧系全体を横切る詳細な上部マントルの電気伝導度構造」を推定するまでには進んでいない.しかし、本研究により、この系での海底における長期電磁場観測データが、これまでにない観測点密度で得られており、さらにデータ解析を進めることで、当初の目標を達成することが十分可能であると考えている.
本研究の対象海域で、本研究での観測以前に得られた海底電磁場データを解析することにより、この系全体の大まかな上部マントル電気伝導度構造を推定した.その結果、マリアナトラフ、パレスベラ海盆下では、より成層構造にちかく、深さ約70kmで電気伝導度が増加し、それ以深では異方性の存在を示唆している.また、マリアナトラフ拡大軸付近で推定された電気伝導度構造からは、深度250km付近から水素イオンの含有量が大きく減り始め、メルトが生じる深度が深いことを示唆している.
海底における電磁場の連続観測データを解析する手法の開発を行った.海底観測データをマグネトテルリック法で解析する時に行う地形効果の補正には、3つの違った補正式が提案されているが、それぞれの式の有効度を、疑似データを使って調べ、使うべき適切な補正式を明らかにした.

報告書

(5件)
  • 2006 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2005 実績報告書
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (27件)

すべて 2007 2006 2005 2004 2003 その他

すべて 雑誌論文 (25件) 文献書誌 (2件)

  • [雑誌論文] 1-D electrical conductivity structure beneath the Philippine Sea : Results from an ocean bottom magnetotelluric survey2007

    • 著者名/発表者名
      Seams, Nobukazu
    • 雑誌名

      Physics of the Earth and Planetary Interiors (印刷中)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A study on correction equations for the effect of seafloor topography on ocean bottom magnetotelluric data2007

    • 著者名/発表者名
      Matsuno, Tetsuo
    • 雑誌名

      Earth, Planets and Space (Accepted)(記載決定済)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 1-D electrical conductivity structure beneath the Philippine Sea : Results from an ocean bottom magnetotelluric survey2007

    • 著者名/発表者名
      Seama, Nobukazu
    • 雑誌名

      Physics of the Earth and Planetary Interiors (in press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A study on correction equations for the effect of seafloor topography on ocean bottom magnetotelluric data2007

    • 著者名/発表者名
      Matsuno, Tetsuo
    • 雑誌名

      Earth, Planets and Space (accepted)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 1-D electrical conductivity structure beneath the Philippine Sea : Results from an ocean bottom magnetotelluric survey2007

    • 著者名/発表者名
      Seams, Nobukazu
    • 雑誌名

      Physics of the Earth and Planetary Interiors Accepted(記載決定済)

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] A study on correction equations for the effect of seafloor topography on ocean bottom magnetotellurie data2007

    • 著者名/発表者名
      Matsuno, Tetsuo
    • 雑誌名

      Earth, Planets and Space Accepted(記載決定済)

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Electrical structure beneath the northern MELT line on the East Pacific Rise at 15°45' S2006

    • 著者名/発表者名
      Baba, Kiyoshi
    • 雑誌名

      Geophysical Research Letters 33

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Hydrogen diffusivity in wadsleyite and water distribution in the mantle transition zone2006

    • 著者名/発表者名
      Hae, Ryota
    • 雑誌名

      Earth and Planetary Science Letters 243

      ページ: 141-148

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Water content and geotherm in the upper mantle above the stagnant slab : Interpretation of electrical conductivity and seismic P-wave velocity models2006

    • 著者名/発表者名
      Ichiki, Masahiro
    • 雑誌名

      Physics of the Earth and Planetary Interiors 155

      ページ: 1-15

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書 2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Water Content in the Mantle Transition Zone Beneath the North Pacific Derived From the Electrical Conductivity Anomaly2006

    • 著者名/発表者名
      Koyama, Takao
    • 雑誌名

      AGU Geophysical Monograph Series 168

      ページ: 171-179

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書 2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Mantle structure an flow patterns beneath active back-arc basins inferred from passive seismic and electromagnetic methods.2006

    • 著者名/発表者名
      Wiens, Douglas A.
    • 雑誌名

      AGU Geophysical Monograph Series 166

      ページ: 43-62

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Electrical structure beneath the northern MELT line on the East Pacific Rise at 15° 45' S2006

    • 著者名/発表者名
      Baba, Kiyoshi
    • 雑誌名

      Geophysical Research Letters 33, L22301 doi:10.1029/2006GL027528

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Mantle structure and flow patterns beneath active back-arc basins inferred from passive seismic and electromagnetic methods2006

    • 著者名/発表者名
      Wiens, Douglas A
    • 雑誌名

      AGU Geophysical Monograph Series 166

      ページ: 43-62

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Electrical structure beneath the northern MELT line on the East Pacific Rise at 15°45' S2006

    • 著者名/発表者名
      Baba, Kiyoshi
    • 雑誌名

      Geophysical Research Letters. 33

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Hydrogen diffusivity in wadsleyise and water distribution in the mantle transition zone2006

    • 著者名/発表者名
      Hae, Ryota
    • 雑誌名

      Earth and Planetary Science Letters 243

      ページ: 141-148

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Electrical structure of the upper mantle in the Mariana subduction system2006

    • 著者名/発表者名
      Baba, Kiyoshi
    • 雑誌名

      IFREE Report for 2003--2004 印刷中(記載決定済)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Mantle structure and flow patterns beneath active back-arc basins inferred from passive seismic and electromagnetic methods.2006

    • 著者名/発表者名
      Wiens, Douglas A.
    • 雑誌名

      AGU Monograph ; Interactions among Physical, Chemical, Biological and Geological Processes in Back-Arc Spreading Systems Accepted(記載決定済)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Electrical structure of the upper mantle in the Mariana subduction system2005

    • 著者名/発表者名
      Baba, Kiyoshi
    • 雑誌名

      IFREE Report for 2003-2004 (CD-ROM)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 3-D modelling and analysis of Dst C -responses in the North Pacific Ocean region, revisited2005

    • 著者名/発表者名
      Kuvshinov, Alexei
    • 雑誌名

      Geophysical Journal International 160

      ページ: 505-526

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Electrical structure of the upper mantle in the Mariana subduction system2005

    • 著者名/発表者名
      Baba, Kiyoshi
    • 雑誌名

      IFREE Report for

      ページ: 2003-2004

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 3-D modeling and analysis of Dst C -responses in the North Pacific Ocean region, revisited2005

    • 著者名/発表者名
      Kuvshinov, Alexei
    • 雑誌名

      Geophysical Journal International 160

      ページ: 505-526

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 3-D modelling and analysis of Dst C -responses in the North Pacific Ocean region. revisited2005

    • 著者名/発表者名
      Kuvshinov, Alexei
    • 雑誌名

      Geophys.J.Int. 160

      ページ: 505-526

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Trans-pacific temperature field in the mantle transition region derived from seismic and electromagnetic tomography2004

    • 著者名/発表者名
      Fukao, Yoshio
    • 雑誌名

      Earth and Planetary Science Letters 217

      ページ: 425-434

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A semi-global reference model for electrical conductivity in the mid-mantle beneath the north Pacific region2003

    • 著者名/発表者名
      Utada, Hisashi
    • 雑誌名

      Geophysical Research Letters 30・4

      ページ: 16092-16095

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A semi-global reference model for electrical conductivity in the mid-mantle beneath the north Pacific region2003

    • 著者名/発表者名
      Utada, Hisashi
    • 雑誌名

      Geophysical Research Letters 30-4

      ページ: 16092-16095

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Utada, Hisashi: "A semi-global reference model for electrical conductivity in the mid-mantle beneath the north Pacific region"Geophys.Res.Lett.. 30・4. 16092-16095 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Fukao, Yoshio: "Trans-pacific temperature field in the mantle transition region derived from seismic and electromagnetic tomography"Earth and Planetary Science Letters. 217. 425-534 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

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公開日: 2003-04-01   更新日: 2016-04-21  

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