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『大きなマントルウェッジ』(BMW) 内の3次元マントル対流シミュレーション

研究課題

研究課題/領域番号 26400457
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 固体地球惑星物理学
研究機関愛媛大学

研究代表者

亀山 真典  愛媛大学, 地球深部ダイナミクス研究センター, 教授 (70344299)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2017年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2016年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2015年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2014年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワードマントル対流 / 数値シミュレーション / プレート沈み込み / 停滞スラブ / 海溝後退 / 大きなマントルウェッジ
研究成果の概要

本研究では、研究代表者が中心となって開発してきたマントル対流のシミュレーションプログラムを発展させ、プレート沈み込み帯の局所的なマントルダイナミクスに注目したシミュレーションプログラムを開発した。新たなプログラムを用いた数値シミュレーションによって沈み込んだスラブの挙動や形態の多様性の原因の検討を行い、沈み込み口である海溝の移動速度やその時間変化の重要性を指摘した。またこれと並行して、プレートテクトニクスと深く関係するマントルダイナミクスの諸問題の解明を意図したプログラムの開発やシミュレーション研究も実施し、今後の高度なシミュレーション研究に資する技術を確立することができた。

報告書

(5件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (48件)

すべて 2018 2017 2016 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 9件、 オープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (38件) (うち国際学会 10件、 招待講演 2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Numerical experiments on thermal convection of highly compressible fluids with variable viscosity and thermal conductivity: Implications for mantle convection of super-Earths2018

    • 著者名/発表者名
      Kameyama Masanori、Yamamoto Mayumi
    • 雑誌名

      Physics of the Earth and Planetary Interiors

      巻: 274 ページ: 23-36

    • DOI

      10.1016/j.pepi.2017.11.001

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Supercontinent Cycle and Thermochemical Structure in the Mantle: Inference from Two-Dimensional Numerical Simulations of Mantle Convection2017

    • 著者名/発表者名
      Masanori Kameyama、Akari Harada
    • 雑誌名

      Geosciences

      巻: 7 号: 4 ページ: 126-126

    • DOI

      10.3390/geosciences7040126

    • NAID

      130006589338

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Extremely long transition phase of thermal convection in the mantle of massive super-Earths2017

    • 著者名/発表者名
      T. Miyagoshi, M. Kameyama and M. Ogawa
    • 雑誌名

      Earth, Planets and Space

      巻: 69 号: 1 ページ: 49-49

    • DOI

      10.1186/s40623-017-0630-6

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Estimate of subduction rate of island arcs to the deep mantle2016

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Ichikawa, Shinji Yamamoto, Kenji Kawai, and Masanori Kameyama
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research: Solid Earth

      巻: 121 号: 7 ページ: 5447-5460

    • DOI

      10.1002/2016jb013119

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Numerical studies on convective stability and flow pattern in three-dimensional spherical mantle of terrestrial planets2016

    • 著者名/発表者名
      Takatoshi Yanagisawa, Masanori Kameyama, and Masaki Ogawa
    • 雑誌名

      Geophysical Journal International

      巻: 206 号: 3 ページ: 1526-1538

    • DOI

      10.1093/gji/ggw226

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Linear analysis on the onset of thermal convection of highly compressible fluids with variable physical properties: Implications for the mantle convection of super-Earths2016

    • 著者名/発表者名
      Masanori Kameyama
    • 雑誌名

      Geophysical Journal International

      巻: 204 号: 2 ページ: 1164-1178

    • DOI

      10.1093/gji/ggv507

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Thermal convection and convective regime diagram in super-Earths2015

    • 著者名/発表者名
      Takehiro Miyagoshi, Masanori Kameyama, and Masaki Ogawa
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research - Planets

      巻: 120 号: 7 ページ: 1267-1278

    • DOI

      10.1002/2015je004793

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Linear analysis on the onset of thermal convection of highly compressible fluids: Implications for the mantle convection of super-Earths2015

    • 著者名/発表者名
      Kameyama, M., T. Miyagoshi, M. Ogawa
    • 雑誌名

      Geophysical Journal International

      巻: 200 号: 2 ページ: 1064-1075

    • DOI

      10.1093/gji/ggu457

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Influence of majorite on hot plumes2014

    • 著者名/発表者名
      Ichikawa, H., Kameyama, M., Senshu, H., Kawai, K., Maruyama, S.
    • 雑誌名

      Geophysical Research Letters

      巻: 41 号: 21 ページ: 7501-7507

    • DOI

      10.1002/2014gl061477

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Simulation Studies on Mantle Dynamics of Terrestrial Planets: Theoretical Backgrounds, Tools and Outcrops2018

    • 著者名/発表者名
      Masanori Kameyama
    • 学会等名
      18th SIAM Conference on Parallel Processing for Scientific Computing
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Two-dimensional numerical simulations on the dynamics of cold descending slabs in the mantle: important roles of trench migration2018

    • 著者名/発表者名
      土田真愛、亀山真典
    • 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
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 火成活動を伴うマントル対流シミュレーションの試み: モデル形状の効果はいかほどか2017

    • 著者名/発表者名
      亀山真典、小河正基
    • 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] 対流する固体マントル中での軽い液相の分離様式2017

    • 著者名/発表者名
      柳澤孝寿、亀山真典、小河正基
    • 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] スーパーアースのマントル対流シミュレーション: 惑星サイズ依存性2017

    • 著者名/発表者名
      宮腰剛広、小河正基、亀山真典
    • 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] Numerical simulations on the formation and behaviors of slabs in 2-D spherical annulus2017

    • 著者名/発表者名
      土田真愛、亀山真典
    • 学会等名
      JpGU-AGU Joint Meeting 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 超大陸サイクルとマントル内熱化学構造との相互関係: 2次元マントル対流シミュレーションに基づく考察2017

    • 著者名/発表者名
      亀山真典、原田あかり
    • 学会等名
      日本地質学会第124年学術大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] スタグナントスラブの形成・崩落メカニズムに関する数値シミュレーション2017

    • 著者名/発表者名
      土田真愛、亀山真典
    • 学会等名
      日本地震学会2017年度秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Numerical studies of mantle evolution in planets of various sizes2016

    • 著者名/発表者名
      Masaki Ogawa, Masanori Kameyama, and Takatoshi Yanagisawa
    • 学会等名
      American Geophysical Union 2016 Fall Meeting
    • 発表場所
      サンフランシスコ (アメリカ合衆国)
    • 年月日
      2016-12-15
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 2次元円環状モデルを用いたスラブの挙動・形態に関する数値シミュレーション2016

    • 著者名/発表者名
      土田 真愛、亀山 真典
    • 学会等名
      日本地震学会2016年度秋季大会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場 (愛知県名古屋市熱田区)
    • 年月日
      2016-10-05
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Numerical simulations on the upwelling plumes in the mantle of super-Earths in 2-D axisymmetric geometry2016

    • 著者名/発表者名
      Masanori Kameyama, Mifuyu Kinoshita
    • 学会等名
      The 26th Goldschmidt Conference
    • 発表場所
      パシフィコ横浜 (神奈川県横浜市西区)
    • 年月日
      2016-06-27
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 熱伝導率の深さ依存性と強い圧縮性をもつ流体の熱対流シミュレーション: スーパー地球のマントル対流に対する考察2016

    • 著者名/発表者名
      亀山 真典、山本 真由美
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2016年年会
    • 発表場所
      幕張メッセ (千葉県千葉市美浜区)
    • 年月日
      2016-05-26
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 巨大スーパーアースのマントル対流シミュレーション2016

    • 著者名/発表者名
      宮腰 剛広、亀山 真典、小河 正基
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2016年年会
    • 発表場所
      幕張メッセ (千葉県千葉市美浜区)
    • 年月日
      2016-05-24
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] マントル対流シミュレーションの技術開発: 地球型惑星内部の解明に向けて2016

    • 著者名/発表者名
      亀山 真典、宮腰 剛広、柳澤 孝寿、小河 正基
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2016年年会
    • 発表場所
      幕張メッセ (千葉県千葉市美浜区)
    • 年月日
      2016-05-24
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Estimate of subduction rate of island arcs to the deep mantle2016

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Ichikawa, Shinji Yamamoto, Kenji Kawai, and Masanori Kameyama
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2016年年会
    • 発表場所
      幕張メッセ (千葉県千葉市美浜区)
    • 年月日
      2016-05-23
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Numerical simulations on the upwelling plumes in the mantle of super-Earths in 2-D axisymmetric geometry2016

    • 著者名/発表者名
      Masanori Kameyama, Mifuyu Kinoshita
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2016年年会
    • 発表場所
      幕張メッセ (千葉県千葉市美浜区)
    • 年月日
      2016-05-22
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] マントル対流シミュレーション: 地球型惑星内部の解明に向けて2016

    • 著者名/発表者名
      亀山真典、宮腰剛広、柳澤孝寿、小河正基
    • 学会等名
      日本天文学会2016年春季年会
    • 発表場所
      首都大学東京南大沢キャンパス (東京都八王子市)
    • 年月日
      2016-03-15
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 固体地球の数値モデリング: マントル対流シミュレーションのマニアックな技術論2016

    • 著者名/発表者名
      亀山真典
    • 学会等名
      地球流体データ解析・数値計算ワークショップ
    • 発表場所
      神戸大学惑星科学研究センター (兵庫県神戸市中央区)
    • 年月日
      2016-02-11
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Supply rate of continental materials by subduction of island arcs2015

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Ichikawa, Kenji Kawai, Shinji Yamamoto, and Masanori Kameyama
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2015年大会
    • 発表場所
      幕張メッセ(千葉県千葉市美浜区)
    • 年月日
      2015-05-28
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 小さいコアを持つ球殻マントルでの対流パターン: 粘性の温度依存性の影響2015

    • 著者名/発表者名
      柳澤孝寿、小河正基、亀山真典
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2015年大会
    • 発表場所
      幕張メッセ(千葉県千葉市美浜区)
    • 年月日
      2015-05-26
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 月のマントル対流の三次元球殻モデリング2015

    • 著者名/発表者名
      小河正基、柳澤孝寿、亀山真典
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2015年大会
    • 発表場所
      幕張メッセ(千葉県千葉市美浜区)
    • 年月日
      2015-05-26
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Linear analysis on the onset of thermal convection of highly compressible fluids with variable physical properties2015

    • 著者名/発表者名
      Masanori Kameyama
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2015年大会
    • 発表場所
      幕張メッセ(千葉県千葉市美浜区)
    • 年月日
      2015-05-26
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] スーパー地球のマントル対流シミュレーション: 熱伝導率の深さ依存性と断熱圧縮の効果2015

    • 著者名/発表者名
      山本真由美、亀山真典
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2015年大会
    • 発表場所
      幕張メッセ(千葉県千葉市美浜区)
    • 年月日
      2015-05-26
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 海洋性地殻物質の沈み込みとマントル内化学的不均質構造の形成に関する数値シミュレーション2015

    • 著者名/発表者名
      原田あかり、亀山真典
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2015年大会
    • 発表場所
      幕張メッセ(千葉県千葉市美浜区)
    • 年月日
      2015-05-26
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 大質量スーパーアースのマントル対流の活発さと対流レジームダイアグラムについて2015

    • 著者名/発表者名
      宮腰剛広、亀山真典、小河正基
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2015年大会
    • 発表場所
      幕張メッセ(千葉県千葉市美浜区)
    • 年月日
      2015-05-25
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Effective melt-silicate equilibrium temperature during core formation2015

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Ichikawa, John Hernlund, Stephane Labrosse, and Masanori Kameyama
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2015年大会
    • 発表場所
      幕張メッセ(千葉県千葉市美浜区)
    • 年月日
      2015-05-24
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Numerical simulation on thermal convection of highly compressible fluid with Depth-dependent thermal conductivity: Implications for the mantle convection of super-Earths2015

    • 著者名/発表者名
      亀山 真典、山本 真由美
    • 学会等名
      第2回愛媛大学先進超高圧科学研究拠点 (PRIUS) シンポジウム
    • 発表場所
      愛媛大学 (愛媛県松山市)
    • 年月日
      2015-02-23
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Hot plumes caused by transition involving majorite2015

    • 著者名/発表者名
      市川 浩樹、亀山 真典、千秋 博紀、河合 研志、丸山 茂徳
    • 学会等名
      第2回愛媛大学先進超高圧科学研究拠点 (PRIUS) シンポジウム
    • 発表場所
      愛媛大学 (愛媛県松山市)
    • 年月日
      2015-02-23
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Regime diagram of thermal convection in massive super-Earths2015

    • 著者名/発表者名
      宮腰 剛広、亀山 真典、小河 正基
    • 学会等名
      第2回愛媛大学先進超高圧科学研究拠点 (PRIUS) シンポジウム
    • 発表場所
      愛媛大学 (愛媛県松山市)
    • 年月日
      2015-02-23
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Metal-Silicate Equilibration at Super-Liquidus Temperatures During Core Formation2014

    • 著者名/発表者名
      John W. Hernlund, Hiroki Ichikawa, Stephane Labrosse and Masanori Kameyama
    • 学会等名
      American Geophysical Union 2014 Fall Meeting
    • 発表場所
      サンフランシスコ (アメリカ合衆国)
    • 年月日
      2014-12-18
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Influence of majorite on hot plumes2014

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Ichikawa, Masanori Kameyama, Hiroki Senshu, Kenji Kawai, and Shigenori Maruyama
    • 学会等名
      American Geophysical Union 2014 Fall Meeting
    • 発表場所
      サンフランシスコ (アメリカ合衆国)
    • 年月日
      2014-12-17
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] A stagnant lid formation and vigor of mantle convection in super-Earths2014

    • 著者名/発表者名
      Takehiro Miyagoshi, Masanori Kameyama, Masaki Ogawa
    • 学会等名
      The 14th Symposium of SEDI, Study of the Earth's Deep Interior
    • 発表場所
      湘南国際村センター (神奈川県三浦郡葉山町)
    • 年月日
      2014-08-07
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Numerical simulation on the formation and development of stagnant slabs in 2-D cylindrical geometry2014

    • 著者名/発表者名
      Masanori Kameyama, Ayaka Kimura, and Ryoko Nishioka
    • 学会等名
      Asia Oceania Geosciences Society 2014 Annual Meeting
    • 発表場所
      ロイトン札幌 (北海道札幌市中央区)
    • 年月日
      2014-08-01
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] On the vigor of mantle convection and stagnant lid formation in super-Earths2014

    • 著者名/発表者名
      Takehiro Miyagoshi, Masanori Kameyama, Masaki Ogawa
    • 学会等名
      Asia Oceania Geosciences Society 2014 Annual Meeting
    • 発表場所
      ロイトン札幌 (北海道札幌市中央区)
    • 年月日
      2014-08-01
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Mantle convection simulations on HPC: past, present and future2014

    • 著者名/発表者名
      Masanori Kameyama, Takehiro Miyagoshi, Takashi Nakagawa, Takatoshi Yanagisawa, Nakakuki Tomoeki, Masaki Ogawa
    • 学会等名
      Asia Oceania Geosciences Society 2014 Annual Meeting
    • 発表場所
      ロイトン札幌 (北海道札幌市中央区)
    • 年月日
      2014-07-29
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] マントル対流シミュレーションのHPC: これまでとこれから2014

    • 著者名/発表者名
      亀山 真典、宮腰 剛広、古市 幹人、中川 貴司、柳澤 孝寿、中久喜 伴益、小河 正基
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2014年大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜 (神奈川県横浜市西区)
    • 年月日
      2014-04-30
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Influence of majorite on mantle convection2014

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Ichikawa, Masanori Kameyama, Hiroki Senshu, Kenji Kawai, and Shigenori Maruyama
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2014年大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜 (神奈川県横浜市西区)
    • 年月日
      2014-04-29
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Linear analysis on the onset of thermal convection of highly compressible fluids2014

    • 著者名/発表者名
      Masanori Kameyama
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2014年大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜 (神奈川県横浜市西区)
    • 年月日
      2014-04-29
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [備考] 個人ホームページ

    • URL

      http://earth.sci.ehime-u.ac.jp/~kameyama/

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2019-03-29  

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