超深度掘削試料を用いたプレート沈み込み帯における地震発生断層発達史の解明

• Project/Area Number: 16J04053
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: Geology
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 福地 里菜 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 特別研究員(DC2)
• Project Period (FY): 2016-04-22 – 2018-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2016)
• Budget Amount: ¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000); Fiscal Year 2016: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
• Keywords: 付加体 / 南海トラフ / ビトリナイト反射率 / 砕屑性ジルコンU-Pb年代 / カッティングス / 掘削試料

Outline of Annual Research Achievements

本研究は，南海トラフの掘削試料の分析から，付加体中の巨大分岐断層上盤の発達史の解明を行ったものである．研究計画では，最高被熱温度の推定・熱年代推定・堆積年代推定を実施予定であった．熱年代測定に関しては，メルボルン大学のコーン教授に予察的に堆積物からの測定が可否の判断を依頼し，測定に適していないことが判明した．よって，本年度は最高被熱温度推定と堆積年代測定を行った．
南海トラフの試料はIODP第348次研究航海によって採取された海底下875‐3058 mのカッティングス試料（5 m毎500cc採取・粗割済み）を用いた．最高被熱温度推定であるビトリナイト反射率の測定のために，カッティングス試料を更に粉砕・ふるい掛け・洗浄し，重液 (SPT) を用いてビトリナイトを分離，樹脂包埋後，鏡面研磨し，反射率の測定を行った．データ密度は10 m毎，深部（海底下2300m以深）は5m毎に測定を行った．ビトリナイト反射率は，ビトリナイトとは熱に対して不可逆にも関わらず，海底下1300-1500 m と海底下2400-2600 mに逆転の傾向を示した．
堆積年代測定には，電力中央研究所において，分離したジルコン粒子を用いて LA-ICP-MSによるU-Pb年代測定を行った．データ密度は約100mに一つずつ行った．結果として，海底下2605.5 m におけるジルコン粒子の最若値が約7 Ma であったことから，その深度における堆積年代が約7 Maより若いことを明らかにした．
これらの分析結果から，海底下2400-2600 m において逆断層による変位，逆断層から区切った区間古地温勾配が現在の推定されている地温勾配より高いことから炭質物の被熱場の推定，そしてジルコンU-Pb年代測定から得られた最頻分布から堆積物の起源の推定を行うことで，付加体の発達史へ迫った．

Research Progress Status

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Temporal stress variations along a seismogenic megasplay fault in the subduction zone: an example from the Nobeoka Thrust, southwestern Japan. (2017)
  • Author(s): Kawasaki, R., Hamahashi, M., Hashimoto, Y., Otsubo, M., Yamaguchi, A., Kitamura, Y., Kameda, J., Hamada, Y., Fukuchi, R., Kimura, G.
  • Journal Title: Island Arc Volume: e12193 Pages: 1-11
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Acoustic properties of deformed rocks at the Nobeoka Megathrust in the Shimanto Belt, Kyushu, Southwest Japan. (2017)
  • Author(s): Hashimoto, Y., Abe, S., Tano, H., Hamahashi, M., Saito, S., Kimura, G., Yamaguchi, A., Fukuchi, R., Kameda, J., Hamada, Y., Kitamura, Y., Fujimoto, K., Hina, S., Eida, M.
  • Journal Title: Island Arc Volume: e12198 Issue: 4 Pages: 1-10
  • DOI: 10.1111/iar.12198
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Presentation] Combined analysis of vitirinite reflectance and U-Pb dating of detrital zircon on cuttings from the Nankai accretionary prism (2016)
  • Author(s): Fukuchi, R., Yamaguchi, A., Yamamoto, Y., Ito, H., and Ashi, J.
  • Organizer: American Geophysical Union (AGU) Fall meeting 2016
  • Place of Presentation: San Francisco（United States of America）
  • Year and Date: 2016-12-12
• [Presentation] Tectonothermal evolution of the Nankai accretionary prism: constraints from detrital zircon U-Pb ages and vitrinite reflectance (2016)
  • Author(s): Fukuchi, R., Yamaguchi, A., Yamamoto, Y., Ito, H., and Ashi, J
  • Organizer: Joint Workshop on Slow Earthquakes 2016 in Tokyo
  • Place of Presentation: 東京大学地震研究所（東京都・文京区）
  • Year and Date: 2016-09-13
• [Presentation] カッティングス試料のビトリナイト反射率測定・砕屑性ジルコン年代測定に基づく南海付加体深部構造の推定 (2016)
  • Author(s): 福地里菜・山口飛鳥・山本由弦・伊藤久敏・芦寿一郎
  • Organizer: 日本地質学会第123学術大会
  • Place of Presentation: 日本大学文理学部（東京都・世田谷区）
  • Year and Date: 2016-09-10
• [Presentation] 犬山シークエンスの下底をなす美濃帯大脇露頭の構造解析 (2016)
  • Author(s): 長谷川亮太・山口飛鳥・福地里菜・浜橋真理・清水麻由子・芦寿一郎
  • Organizer: 日本地質学会第123学術大会
  • Place of Presentation: 日本大学文理学部（東京都・世田谷区）
  • Year and Date: 2016-09-10
• [Presentation] 九州四万十帯延岡衝上断層における断層帯中軸部の変化に富んだ化学組成 (2016)
  • Author(s): 福地里菜・山口飛鳥・亀田純・木村学・芦寿一郎
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合大会（Japan Geoscience Union Meeting 2016）, 幕張メッセ, SSS02-P19.
  • Place of Presentation: 幕張メッセ（千葉県・千葉市）
  • Year and Date: 2016-05-22
• [Presentation] 炭質物のビトリナイト反射率から推定した南海付加体の被熱構造 (2016)
  • Author(s): 福地里菜・山口飛鳥・山本由弦・芦寿一郎
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合大会（Japan Geoscience Union Meeting 2016）, 幕張メッセ, MIS16-P12.
  • Place of Presentation: 幕張メッセ（千葉県・千葉市）
  • Year and Date: 2016-05-22
• [Presentation] 延岡衝上断層ボーリングコア中の断層帯の化学組成分布 (2016)
  • Author(s): 長谷川亮太・山口飛鳥・福地里菜・石川剛志・北村有迅
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合大会（Japan Geoscience Union Meeting 2016）
  • Place of Presentation: 幕張メッセ（千葉県・千葉市）
  • Year and Date: 2016-05-22
• [Presentation] Lithology and physical property of sediments covering horst-graben structures of the Japan Trench: Preliminary results of KS-15-3 sediment core analysis (2016)
  • Author(s): 山口飛鳥・新井和乃・池原研・金松敏也・福地里菜・中村恭之・宇佐美和子・奥津なつみ・清家弘治・芦寿一郎
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合大会（Japan Geoscience Union Meeting 2016）
  • Place of Presentation: 幕張メッセ（千葉県・千葉市）
  • Year and Date: 2016-05-22
• [Presentation] Mesoscale structures of a large shear zone developed within pelagic siliceous sediments (2016)
  • Author(s): 山口飛鳥・福地里菜・濱橋真理・清水真由子・江口大賀・金川久一
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合大会（Japan Geoscience Union Meeting 2016）
  • Place of Presentation: 幕張メッセ（千葉県・千葉市）
  • Year and Date: 2016-05-22
• [Presentation] 日向沖南海トラフ前弧域の浅部活構造 (2016)
  • Author(s): 芦寿一郎・山口飛鳥・福地里菜・大出晃弘・奥津なつみ・田淵優・池原研
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合大会（Japan Geoscience Union Meeting 2016）
  • Place of Presentation: 幕張メッセ（千葉県・千葉市）
  • Year and Date: 2016-05-22
• [Book] Spatial variability in sediment lithology and sedimentary processes along the Japan Trench: use of deep-sea turbidite records to reconstruct past large earthquakes.In: Scourse, E. M., Chapman, N. A., Tappin, D. R. & Wallis, S. R. (eds) Tsunamis: Geology, Hazards and Risks. (2016)
  • Author(s): Ken Ikehara, Kazuko Usami, Toshiya Kanamatsu, Kazuno Arai, Asuka Yamaguchi & Rina Fukuchi
  • Total Pages: 16
  • Publisher: Geological Society, London, Special Publications