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Subduction initiation of oceanic plate

Research Project

Project/Area Number 23K20892
Project/Area Number (Other) 21H01183 (2021-2023)
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeMulti-year Fund (2024)
Single-year Grants (2021-2023)
Section一般
Review Section Basic Section 17040:Solid earth sciences-related
Research InstitutionNational Institute of Advanced Industrial Science and Technology

Principal Investigator

石塚 治  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 地質調査総合センター, 首席研究員 (90356444)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 海野 進  金沢大学, 地球社会基盤学系, 教授 (30192511)
Conway Christopher  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 地質調査総合センター, 主任研究員 (50844619)
谷 健一郎  独立行政法人国立科学博物館, 地学研究部, 研究主幹 (70359206)
針金 由美子  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 地質調査総合センター, 上級主任研究員 (90569360)
Project Period (FY) 2021-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help
¥17,290,000 (Direct Cost: ¥13,300,000、Indirect Cost: ¥3,990,000)
Fiscal Year 2024: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2023: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000)
Fiscal Year 2021: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
Keywordsプレートテクトニクス / 沈み込み開始 / 南西太平洋 / マグマ
Outline of Research at the Start

プレートテクトニクスにおける未解決問題である「海洋プレート沈み込み開始過程」を2つのアプローチにより解明する.まず西-南西太平洋縁辺域での太平洋プレート沈み込み開始時期を決定して,太平洋プレートの運動方向の変化との前後関係を明らかにし,プレート運動方向の変化と沈み込み開始の因果関係を解明する.もう一つのアプローチは,プレート沈み込み開始期のマグマ生成条件とマグマ起源物質の時間変化を解明し,沈み込み帯形成モデルを構築する.数千kmにおよぶ太平洋プレート縁辺部での沈み込み開始イベントの原因と過程を解明,どのようにプレート沈み込み帯が誕生するのか,という根源的な問いに答える.

Outline of Annual Research Achievements

昨年度に引き続き,南西太平洋地域でのプレート沈み込み開始と島弧創成過程を記録しているビチアス弧について,地質調査と試料採取を計画した.2023年度分調査として主にニューカレドニア及びその周辺地域で調査を実施した.ニューカレドニアでは,約5500万年前以降の沈み込み開始前後と考えられる時期の火山活動の記録として主に岩脈について年代決定と岩石学的研究が行われてきた.しかしながら,新鮮な火山岩の露出が限られていることもあり,火山岩類の層序の詳細については不明であり,形成年代も解明されていない,このため,年代軸を入れた火山噴出物層序の確立と下部地殻を構成する深成岩類の形成年代の解明を目指して地質調査と試料採取を計画した.本調査計画の立案は2023年7月のフランス リヨンでのGoldschmidt国際会議出席の際,フランスのIFREMERおよびブレスト大学の研究者と打ち合わせにより行った.
調査は2023年度末の17日間の日程で実施した.調査では,上記のフランスの研究者とともに,ニューカレドニア地質調査所の全面的な協力を得て実施した.調査ではこれまで十分な年代データの得られていない海洋地殻を構成すると考えられる玄武岩溶岩や,ボニナイト溶岩,および礫岩中の火山岩礫等の産状観察と試料採取を実施した.またマントルかんらん岩-下部地殻岩石が大規模に露出する地域において,ガブロー閃緑岩質岩石の試料採取を実施した.これらの試料について2024年度に分析実施予定である.
一方過年度の調査航海で実施した,西太平洋の西フィリピン海盆とその周辺海域での採取試料について分析結果を取りまとめ,伊豆小笠原マリアナ弧形成につながるプレート沈み込み開始期のテクトニクスの復元について論文化,投稿した.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

フランスとの共同研究体制を構築することができ,今後の調査研究を進展させる上で貴重な足がかりを得ることができたと考えている.試料採取も概ね予定どおり実施することができた.

Strategy for Future Research Activity

最終年度となるが,2024年度にニューカレドニアでの採取試料を完了させ,南西太平洋地域でのプレート沈み込み開始時期の特定への手がかりを得ることを目指す.

Report

(3 results)
  • 2023 Annual Research Report
  • 2022 Annual Research Report
  • 2021 Annual Research Report
  • Research Products

    (37 results)

All 2024 2023 2022 2021 Other

All Int'l Joint Research (6 results) Journal Article (16 results) (of which Int'l Joint Research: 12 results,  Peer Reviewed: 13 results,  Open Access: 9 results) Presentation (15 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results)

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    • Author(s)
      Haase K. M.、Schneider K. P.、Pelletier B.、Ishizuka O.
    • Journal Title

      Geochemistry, Geophysics, Geosystems

      Volume: 25 Issue: 2

    • DOI

      10.1029/2023gc011187

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    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Plans for Muography of Samail Ophiolite2024

    • Author(s)
      Olah Laszlo、Umino Susumu、Kusano Yuki、Morishita Tomoaki、M. Al Musharrafi Said、Al Sawafi Ibrahim、K. M.、Tanaka Hiroyuki、Varga Dezso
    • Journal Title

      JOURNAL FOR ADVANCED INSTRUMENTATION IN SCIENCE

      Volume: 2024 Issue: 1

    • DOI

      10.31526/jais.2024.499

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  • [Journal Article] The magmatic conditions and hypersolidus deformation of lower crustal magma chamber below a fast-spreading ridge ― Insight from the core analyses of the Oman ICDP drill holes GT1A & GT2A2024

    • Author(s)
      Nguyen, T., Umino, S., Ishizuka, O., Kusano, Y., Fudai, T., Tamura, A., and Akizawa, N.
    • Journal Title

      The Science Reports of Kanazawa University

      Volume: 67 Pages: 1-40

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      2023 Annual Research Report
  • [Journal Article] Genesis and interaction of magmas at Nishinoshima volcano in the Ogasawara arc, western Pacific: new insights from submarine deposits of the 2020 explosive eruptions2023

    • Author(s)
      Tamura Yoshihiko、Sato Tomoki、Ishizuka Osamu、McIntosh Iona M.、Yoshida Kenta、Maeno Fukashi、Chang Qing
    • Journal Title

      Frontiers in Earth Science

      Volume: 11 Pages: 1-17

    • DOI

      10.3389/feart.2023.1137416

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  • [Journal Article] Geophysical investigation of the Mado Megamullion oceanic core complex: implications for the end of back-arc spreading2023

    • Author(s)
      Okino Kyoko、Tani Kenichiro、Fujii Masakazu、Zhou Fei、Ishizuka Osamu、Ohara Yasuhiko、Hanyu Tomoko、Matamura Yuki
    • Journal Title

      Progress in Earth and Planetary Science

      Volume: 10 Issue: 1

    • DOI

      10.1186/s40645-023-00570-2

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      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Chemostratigraphy of the extrusive sequence of a Late Cretaceous Neotethyan ophiolite in southern Iran and its significance for the mode and tempo of subduction initiation magmatism and melt evolution in forearc tectonic settings2023

    • Author(s)
      Shafaii Moghadam Hadi、Dilek Yildirim、Furnes Harald、Ishizuka Osamu、Chiaradia Massimo、Li Qiu-li、Karsli Orhan、Lucci Federico、Asadi Ali
    • Journal Title

      Journal of the Geological Society

      Volume: 180 Issue: 6

    • DOI

      10.1144/jgs2023-080

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      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Origin and Age of Magmatism in the Northern Philippine Sea Basins2022

    • Author(s)
      Ishizuka Osamu、Tani Kenichiro、Taylor Rex N.、Umino Susumu、Sakamoto Izumi、Yokoyama Yuka、Shimoda Gen、Harigane Yumiko、Ohara Yasuhiko、Conway Chris E.、Perez Americus、Sekimoto Shun
    • Journal Title

      Geochemistry, Geophysics, Geosystems

      Volume: 23 Issue: 4

    • DOI

      10.1029/2021gc010242

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      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Isotopes track Tethyan seamount subduction beneath the Troodos spreading centre, Cyprus2022

    • Author(s)
      Taylor Rex N.、Ishizuka Osamu、Hessey Isabel、Michalik Agnes、Stillwell Lauren、White Stephen
    • Journal Title

      Earth and Planetary Science Letters

      Volume: 584 Pages: 117509-117509

    • DOI

      10.1016/j.epsl.2022.117509

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      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Temporal Evolution of Island Arc Magmatism and Its Influence on Long-Term Climate: Insights From the Izu Intra-Oceanic Arc2022

    • Author(s)
      Ribeiro Julia M.、Ishizuka Osamu、Pogge von Strandmann Philip A. E.、Tamura Yoshihiko、Xu Yi-Gang
    • Journal Title

      Frontiers in Earth Science

      Volume: 10

    • DOI

      10.3389/feart.2022.810597

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      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] A partial melting control on the Zn isotope composition of basalts2022

    • Author(s)
      Day J.M.D.、Moynier F.、Ishizuka O.
    • Journal Title

      Geochemical Perspectives Letters

      Volume: 23 Pages: 11-16

    • DOI

      10.7185/geochemlet.2230

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      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] 小笠原諸島の地質とその学術的価値2022

    • Author(s)
      海野 進
    • Journal Title

      都市公園

      Volume: 237 Pages: 38-39

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      2022 Annual Research Report
  • [Journal Article] Juvenile continental crust evolution in a modern oceanic arc setting: Petrogenesis of Cenozoic felsic plutons in Fiji, SW Pacific2022

    • Author(s)
      Marien Chris S.、Drewes-Todd Elizabeth K.、Stork Allen、Todd Erin、Gill James B.、Hoffmann J. Elis、Tani Kenichiro、Allen Charlotte M.、M?nker Carsten
    • Journal Title

      Geochimica et Cosmochimica Acta

      Volume: 320 Pages: 339-365

    • DOI

      10.1016/j.gca.2021.11.033

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      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] 海洋地殻の構造と進化:高速拡大海嶺系2022

    • Author(s)
      海野 進、草野有紀、宮下純夫、足立佳子
    • Journal Title

      月刊地球号外

      Volume: 72 Pages: 40-47

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      2021 Annual Research Report
  • [Journal Article] Outcome of Hard Rock Drilling in the Izu–Bonin Arc2021

    • Author(s)
      ISHIZUKA Osamu
    • Journal Title

      Journal of Geography (Chigaku Zasshi)

      Volume: 130 Issue: 4 Pages: 527-542

    • DOI

      10.5026/jgeography.130.527

    • NAID

      130008091275

    • ISSN
      0022-135X, 1884-0884
    • Year and Date
      2021-08-25
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      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Geochemical characteristics of back-arc basin lower crust and upper mantle at final spreading stage of Shikoku Basin: an example of Mado Megamullion2021

    • Author(s)
      Akizawa, N., Ohara, Y., Okino, K., Ishizuka, O., Yamashita, H., Machida, S., Sanflippo, A., Basch, V., Snow, J.E., Sen, A., Hirauchi, K., Michibayashi, K., Harigane, Y., Fujii, M., Asanuma, H., Hirata, T.
    • Journal Title

      Progress in Earth and Planetary Science

      Volume: 8 Issue: 1 Pages: 65-65

    • DOI

      10.1186/s40645-021-00454-3

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      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Juxtaposition of Cenozoic and Mesozoic ophiolites in Palawan island, Philippines: New insights on the evolution of the Proto-South China Sea2021

    • Author(s)
      Dycoco Jesley Mei A.、Payot Betchaida D.、Valera Gabriel Theophilus V.、Labis Florence Annette C.、Pasco Julius A.、Perez Americus D.C.、Tani Kenichiro
    • Journal Title

      Tectonophysics

      Volume: 819 Pages: 229085-229085

    • DOI

      10.1016/j.tecto.2021.229085

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      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Age and origin of Philippine Sea basins -Tectonic setting leading to subduction initiation -2023

    • Author(s)
      石塚 治, 谷 健一郎, Rex N Taylor, 海野 進, 坂本 泉, 横山 由香,下田 玄,針金 由美子,小原 泰彦,Conway Edward Christopher, Americus Perez, Shun Sekimoto
    • Organizer
      Japan Geoscience Union Meeting 2023
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      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] Age and origin of Philippine Sea basins -Tectonic setting leading to subduction initiation -2023

    • Author(s)
      石塚 治,谷 健一郎, Rex N Taylor, 海野 進, 坂本 泉, 横山 由香,下田 玄,針金 由美子,小原 泰彦,Conway Edward Christopher, Americus Perez, Shun Sekimoto
    • Organizer
      Goldschmidt 2023
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    • Int'l Joint Research
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      Olah, L., Tanaka, H.K.M., Umino, S., Varga, D., Morishita, T. and Kusano,
    • Organizer
      Muographers 2023 - International workshop on muography
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ミュオグラフィー観測が明かすオマーンオフィオライトの海洋地殻ーマントルの密度構造2023

    • Author(s)
      海野 進, 田中宏幸, Laszlo Olah, Dezso Varga, 森下知晃, 平松良宏, 草野有紀
    • Organizer
      日本鉱物科学会2023年年会
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  • [Presentation] 西フィリピン海盆上での伊豆小笠原島弧創成の可能性 ―島弧-拡大軸会合部潜航調査―2023

    • Author(s)
      石塚 治,下田 玄,針金 由美子,佐藤 太一,海野 進,Nguyen Thi My Trinh,坂本 泉,中村 希,森 光貴,渡邊 聡士,谷 健一郎,小原 泰彦,小川 智美
    • Organizer
      海と地球のシンポジウム2022
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      Kusano, Y., Miyashita, S., Adachi, Y., and Umino, S.
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      AOGS 2022
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      海野 進,奥川 歩美,寅丸 敦志,草野 有紀,宮下 純夫,足立 佳子,田村 明弘,森下 知晃
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      日本鉱物科学会2022年ハイブリッド年会
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  • [Presentation] The magmatic conditions and hypersolidus deformation of lower crustal magma chamber below a fast-spreading ridge ― Insight from the core analyses of the Oman ICDP drill holes GT1A & GT2A2022

    • Author(s)
      Nguyen, T., Umino, S., Fudai, T., Kusano, Y., Ishizuka, O., Tamura, A., and Morishita, T.
    • Organizer
      日本鉱物科学会2022年ハイブリッド年会
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  • [Presentation] Origin of Philippine Sea basins -Tectonic setting leading to subduction initiation of Izu-Bonin-Mariana arc-2021

    • Author(s)
      石塚 治,谷 健一郎,下田 玄,針金 由美子,佐藤 太一,Taylor Rex,海野 進,平 天宇,坂本 泉,横山 由香,内山 涼多,若山 知晃,鈴木 愛実,成田 佳南,小川 知夏,小原 泰彦,Conway Edward Christopher
    • Organizer
      Japan Geoscience Union Meeting 2021
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      海野 進,草野 有紀,石塚 治,普代 貴大,田村 明弘,森下 知晃
    • Organizer
      Japan Geoscience Union Meeting 2021
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    • Author(s)
      Yamashita, Y., Umino, S., and Senda, R.
    • Organizer
      Japan Geoscience Union Meeting 2021
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  • [Presentation] 高速拡大海嶺のマグマ溜まり構造:オマーンICDP掘削コア解析と野外調査による考察2021

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      海野 進,草野 有紀,石塚 治,普代 貴大,田村 明弘,森下 知晃
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      海野 進,草野 有紀,石塚 治,普代 貴大,田村 明弘,森下 知晃
    • Organizer
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  • [Presentation] オマーンオフィオライトの古拡大軸セグメント構造2021

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      岡田 颯馬,海野 進, 草野 有紀, 宮下 純夫, 足立 佳子
    • Organizer
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      Conway, C.E., Harigane, Y., Geshi, N., Saito, G
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      日本火山学会秋季大会
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Published: 2021-04-28   Modified: 2024-12-25  

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