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岩石の微細構造観察と変形実験に基づくプレート沈み込み帯の動力学の解明

Research Project

Project/Area Number 13J03294
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Petrology/Mineralogy/Science of ore deposit
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

岡本 あゆみ  北海道大学, 大学院理学院, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2015)
Budget Amount *help
¥2,700,000 (Direct Cost: ¥2,700,000)
Fiscal Year 2015: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2014: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2013: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Keywords沈み込み帯 / 変成岩 / 角閃石 / 速度弱化 / 圧力溶解 / 摩擦 / 間隙水圧 / スロースリップ / 高圧型変成岩 / 神居古潭帯 / 海溝型地震 / 間隙水圧比 / 海洋プレート / 変形微細構造
Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は過去の沈み込み帯を形成していた天然変形岩の観察および岩石変形実験から,沈み込む海洋地殻の岩石の力学特性や変形機構を調べ,沈み込み帯の動力学を明らかにすることである.本年度も昨年度に引き続き5月末までオランダ・ユトレヒト大学に滞在し回転せん断試験機を用いた実験を行った.試料は天然の高圧型変成岩中で圧力溶解-沈殿によって変形・成長し変形集中帯となっていると示唆されたアクチノ閃石(角閃石の一種)と緑泥石を用いた.せん断変位速度を段階的に変化させた実験の結果から,実験試料の摩擦挙動は温度に強く依存して変化し,200℃から400℃では有効垂直応力だけでなく間隙水圧にも依存することが明らかとなった.さらに一定の速度で滑らせた後,保持時間を置き再度滑らせる実験からは,強度回復の有無やその程度も温度に依存して変化することが明らかとなった.この強度回復の要因としては圧力溶解があげられるが,400℃以上では強度回復が認められなくなっているため主要な変形機構の遷移が示唆される.実験後試料と天然試料の変形組織の比較は十分ではなく,圧力溶解の構成方程式の制約・確立についても課題が多いが,実験試料が安定に存在できる温度-圧力範囲は南海トラフの海洋地殻内で微小地震が発生している領域の温度・圧力に相当するため,本研究で得られた結果は南海トラフで発生している多様な地震について考えるための貴重な情報であると言える.これらの成果は国内学会および国際シンポジウムにおいて発表を行ったほか,国際誌に投稿を予定している.

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2015 Annual Research Report
  • 2014 Annual Research Report
  • 2013 Annual Research Report
  • Research Products

    (15 results)

All 2016 2015 2014 2013 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (13 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Int'l Joint Research] Utrecht University(オランダ)

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Journal Article] Fission track and U?Pb zircon ages of psammitic rocks from the Harushinai unit, Kamuikotan metamorphic rocks, central Hokkaido, Japan: constraints on metamorphic histories2015

    • Author(s)
      Okamoto, A. S., Takeshita, T., Iwano, H., Danhara, T., Hirata, T., Nishido, H., Sakata, S.
    • Journal Title

      Island Arc

      Volume: 24 Issue: 4 Pages: 379-403

    • DOI

      10.1111/iar.12121

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Frictional properties and occurrence of pressure solution in actinolite-dominant gouges2016

    • Author(s)
      Ayumi S. Okamoto, Andre R. Niemeijer, Christopher J. Spiers, Toru Takeshita
    • Organizer
      International Symposium “Metamorphic rocks and Metamorphism: Future Perspectives”
    • Place of Presentation
      Mitsu International Exchange Hall of the Kake Educational Institution(Okayama・Okayama) The 40th Anniversary Building, Okayama University of Science (Okayama・Okayama)
    • Year and Date
      2016-03-12
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 海洋地殻模擬断層ガウジの摩擦挙動から示唆される地震帯の高間隙圧比2015

    • Author(s)
      岡本あゆみ,Andre R. Niemeijer,Christopher J. Spiers,Sabine A.M. den Hartog,竹下 徹
    • Organizer
      地殻ダイナミクス2015年度研究集会
    • Place of Presentation
      エポカ21(宮城県・栗原市)
    • Year and Date
      2015-09-27
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 高圧型変成岩中に認められるアクチノ閃石・緑泥石集合体の摩擦特性2015

    • Author(s)
      岡本あゆみ,Andre R. Niemeijer,Christopher J. Spiers,竹下 徹,合地信生
    • Organizer
      日本地質学会第122年学術大会
    • Place of Presentation
      信州大学(長野県・長野市)
    • Year and Date
      2015-09-11
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 蛇紋岩メランジェ中のテクトニックブロックのP-T履歴より類推される沈み込みチャネルのレオロジー2015

    • Author(s)
      岡本あゆみ,竹下徹
    • Organizer
      日本地球惑星連合2015年大会
    • Place of Presentation
      幕張メッセ(千葉県・千葉市)
    • Year and Date
      2015-05-22
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] U-Pb and fission track zircon ages from the Kamuikotan metamorphic rocks in Asahikawa district, northern Japan2014

    • Author(s)
      Ayumi S. Okamoto, Toru Takeshita, Hideki Iwano, Tohru Danhara, Hirotsugu Nishido, Keewook Yi, Takafumi Hirata and Shuhei Sakata
    • Organizer
      日本地質学会第121年学術大会
    • Place of Presentation
      鹿児島大学(鹿児島市)
    • Year and Date
      2014-09-13 – 2014-09-15
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 北海道神居古潭帯春志内ユニットに分布する砂質岩のジルコンFT 年代とU-Pb 年代2014

    • Author(s)
      岡本あゆみ,竹下徹,岩野英樹,檀原徹,平田岳史,西戸裕嗣
    • Organizer
      日本地球惑星連合2014年大会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜 会議センター(神奈川県)
    • Year and Date
      2014-04-28 – 2014-05-02
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 岩石は変形の進行とともにどこまで軟らかくなれるのか?:  破壊―溶解反応―物質移動―沈殿クリープ2014

    • Author(s)
      竹下徹,岡本あゆみ
    • Organizer
      日本地球惑星連合2014年大会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜 会議センター(神奈川県)
    • Year and Date
      2014-04-28 – 2014-05-02
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 沈み込みチャネル過程 : 驚くべき岩石の流動性2014

    • Author(s)
      岡本あゆみ, 竹下 徹
    • Organizer
      変成岩などシンポジウム2014
    • Place of Presentation
      小川屋(岐阜県)
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 神居古潭帯幌加内―江丹別地域に産出する角閃岩類の温度・圧力条件の再検討2013

    • Author(s)
      岡本あゆみ, 竹下 徹
    • Organizer
      日本地質学会北海道支部例会(個人講演会)
    • Place of Presentation
      北海道大学(札幌市)
    • Year and Date
      2013-04-27
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 北海道神居古潭帯, 幌加内―江丹別地域に産出する異なる温度―圧力履歴を示すテクトニックブロックとその意味2013

    • Author(s)
      岡本あゆみ, 竹下 徹
    • Organizer
      日本地球惑星連合2013年大会
    • Place of Presentation
      幕張メッセ(千葉県)
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 北海道神居古潭帯幌加内地域に分布する角閃岩ブロックの変成温度―圧力履歴とその意味2013

    • Author(s)
      岡本あゆみ, 竹下 徹, 合地信生
    • Organizer
      日本地質学会第120年学術大会
    • Place of Presentation
      東北大学(仙台市)
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 旭川地域に分布する神居古潭変成岩についての2つの新知見 : テクトニクスの再構築に向けて2013

    • Author(s)
      竹下徹・岡本あゆみ・中山貴仁・岩野英樹・檀原 徹・平田岳史
    • Organizer
      日本地質学会第120年学術大会
    • Place of Presentation
      東北大学(仙台市)
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Dynamic evolution in a Cretaceous high-P/T subduction channel evidenced by the juxtaposition ofamphibolite blocks with different P-T paths : an example from the Kamuikotan belt, northern Japan2013

    • Author(s)
      Ayumi Okamoto, Toru Takeshita
    • Organizer
      American Geophysical Union Fall Meeting 2013
    • Place of Presentation
      Moscone Center (USA)
    • Related Report
      2013 Annual Research Report

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Published: 2014-01-29   Modified: 2024-03-26  

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