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海底拡大系から探る上部マントルの不均質構造

研究課題

研究課題/領域番号 15H03717
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, 理学研究科, 教授 (30270862)

研究分担者 三ヶ田 均  京都大学, 工学研究科, 教授 (10239197)
松野 哲男  神戸大学, 海洋底探査センター, 特命講師 (80512508)
研究協力者 中久喜 伴益  
中東 和夫  
野木 義史  
森下 知晃  
佐藤 暢  
針金 由美子  
小川 和律  
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2018年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2017年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2016年度: 7,280千円 (直接経費: 5,600千円、間接経費: 1,680千円)
2015年度: 6,890千円 (直接経費: 5,300千円、間接経費: 1,590千円)
キーワード海洋底地球科学 / 上部マントル比抵抗構造 / マントル不均質 / 海底拡大系 / 背弧海盆 / 内部構造
研究成果の概要

南部マリアナトラフ背弧海盆の海底での長期電磁場観測データを解析することで得られた上部マントル比抵抗構造モデルから、この拡大軸下には拡大軸に対して非対称な低比抵抗帯を含む、非対称な比抵抗構造が存在することを明らかにした。この系では非対称な海洋底拡大をしており、明らかにした非対称な比抵抗構造との関係を吟味し、背弧拡大の変遷を示す数値モデリングの結果とも比較検討することで、非対称な海洋底拡大のモデルを提案した。具体的には、スラブから脱水した水により、上部マントルに不均質な粘性低下が生じ、このため非対称な海洋底拡大を引き起こし、この結果として、非対称な比抵抗構造が観測されるというモデルである。

研究成果の学術的意義や社会的意義

背弧海盆の形成では、その初期には非対称な海洋底拡大を伴っていることが多い。上部マントルの拡大軸に対しての非対称な比抵抗構造と、背弧拡大の変遷を示す数値モデリングの結果から、非対称な海洋底拡大の要因を説明するモデルを提案し、背弧海盆形成の新しい知見が得られた。すなわち、スラブから脱水した水により上部マントルに不均質な構造が生じ、水による粘性低下などにより、非対称な海洋底拡大が起こることが分かった。

報告書

(5件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて 2019 2018 2017 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 5件、 招待講演 1件)

  • [国際共同研究] ソウル大学(韓国)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] Seoul National University(韓国)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [雑誌論文] Dynamics in the Uppermost Lower Mantle: Insights into the Deep Mantle Water Cycle Based on the Numerical Modeling of Subducted Slabs and Global-Scale Mantle Dynamics2019

    • 著者名/発表者名
      Nakagawa Takashi、Nakakuki Tomoeki
    • 雑誌名

      Annual Review of Earth and Planetary Sciences

      巻: 47 号: 1 ページ: 41-66

    • DOI

      10.1146/annurev-earth-053018-060305

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A new miniaturized magnetometer system for long-term distributed observation on the seafloor2018

    • 著者名/発表者名
      Ogawa Kazunori、Matsuno Tetsuo、Ichihara Hiroshi、Nakahigashi Kazuo、Seama Nobukazu
    • 雑誌名

      Earth, Planets and Space

      巻: 70 号: 1 ページ: 111-111

    • DOI

      10.1186/s40623-018-0877-6

    • NAID

      120006491592

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Roles of Hydrous Lithospheric Mantle in Deep Water Transportation and Subduction Dynamics2018

    • 著者名/発表者名
      Nakao Atsushi、Iwamori Hikaru、Nakakuki Tomoeki、Suzuki Yujiro J.、Nakamura Hitomi
    • 雑誌名

      Geophysical Research Letters

      巻: 45 号: 11 ページ: 5336-5343

    • DOI

      10.1029/2017gl076953

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Damage Detection on Invisible Reverse Side of Planar Steel Using Disturbance Measurement of Magnetic Flux2018

    • 著者名/発表者名
      Nakagawa T.、Mikada H.、Takekawa J.
    • 雑誌名

      80th EAGE Conference and Exhibition 2018

      巻: -

    • DOI

      10.3997/2214-4609.201801296

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Simulation and Imaging of CSEM Data using Fictitious Domain2018

    • 著者名/発表者名
      S Amani、H Mikada、J Takekawa
    • 雑誌名

      Asia Petroleum Geoscience Conference and Exhibition

      巻: - ページ: 51-55

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Reservoir Monitoring by CSEM Data: A Fictitious Domain Strategy2018

    • 著者名/発表者名
      Amani S.、Mikada H.、Takekawa J.
    • 雑誌名

      Offshore Technology Conference

      巻: -

    • DOI

      10.4043/28274-ms

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] Applicability of Phased Array Antenna to Ground Penetrating Radar for Subsurface Imaging Below Surface Obstacles2016

    • 著者名/発表者名
      Kikuchi K.K.、Mikada H.、Takekawa J.T.
    • 雑誌名

      Proc. 78th EAGE Conference and Exhibition 2016

      巻: - ページ: 1-5

    • DOI

      10.3997/2214-4609.201601400

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 背弧海盆の非対称拡大を説明する仮説:南マリアナトラフでの観測事実と数値シミュレーション2018

    • 著者名/発表者名
      島伸和・中久喜伴益・松野哲男・沖野郷子
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2018年大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Seafloor electromagnetic investigations of the upper mantle of the Mariana back-arc spreading and subduction system2018

    • 著者名/発表者名
      Matsuno, T., and N. Seama
    • 学会等名
      Japan Geoscience Union Meeting 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 南部マリアナ背弧拡大海嶺下の上部マントル比抵抗構造の解明2018

    • 著者名/発表者名
      松野哲男・島伸和・新藤悠・野木義史・沖野郷子
    • 学会等名
      地球電磁気・地球惑星圏学会 第144回総会及び講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 伊豆・小笠原・マリアナ弧の背弧海盆で見られる2種類の上部海洋地殻地震波速度構造2017

    • 著者名/発表者名
      古川優和・島伸和・高橋成実・海宝由佳・小平秀一
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2017年大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 背弧海盆の非対称拡大はどのようにして起こるのか?-南マリアナトラフでの観測事実と数値シミュレーション-2017

    • 著者名/発表者名
      島伸和・中久喜伴益・松野哲男・沖野 郷子
    • 学会等名
      海洋リソスフェアの蛇紋岩化作用と物理・化学・生物プロセス~InterRidge-Japan研究集会~
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Enhanced and asymmetric melting beneath the southern Mariana back-arc spreading ridge under the influence of the Pacific plate subduction2017

    • 著者名/発表者名
      Matsuno, T., N. Seama, H.Shindo, Y. Nogi and K. Okino
    • 学会等名
      American Geophysical Union 2017 Fall Meeting
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Mantle heterogeneity beneath the Mariana Trough Back-Arc Basin2017

    • 著者名/発表者名
      Seama, N.
    • 学会等名
      Collaborative research in global ocean and subduction - Toward Pacific Array
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 太平洋プレートの沈み込みの影響を受けた南部マリアナ背弧拡大海嶺下の豊富で非対称な部分溶融2016

    • 著者名/発表者名
      松野哲男・島伸和・新藤悠・野木義史・沖野郷子
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2016年大会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 不均質地下構造探査への位相アレイ型地中レーダ適用性の研究2016

    • 著者名/発表者名
      菊地海斗・三ケ田均・武川順一
    • 学会等名
      平成28年度資源・素材関係学協会合同秋季大会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Enhanced and asymmetric melting beneath the southern Mariana back-arc spreading ridge, influenced by the subduction of the Pacific plate,2016

    • 著者名/発表者名
      Matsuno, T., N. Seama, H. Shindo, Y. Nogi and K. Okino
    • 学会等名
      23rd Electromagnetic Induction Workshop
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A review of electromagnetic approaches to the seafloor spreading ridge system2015

    • 著者名/発表者名
      Matsuno, T. and N. Seama
    • 学会等名
      Third InterRidge Theoretical Institute
    • 発表場所
      Hangzhou, China
    • 年月日
      2015-09-25
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2022-08-30  

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