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Examination of tectonic relationships between heterogeneous slow slip behaviors and forearc deformation in the Nankai subduction zone

Research Project

Project/Area Number 24340122
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypePartial Multi-year Fund
Section一般
Research Field Geology
Research InstitutionKanazawa University

Principal Investigator

Mizukami Tomoyuki  金沢大学, 自然システム学系, 助教 (80396811)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) HIRAMATSU Yoshihiro  金沢大学, 自然システム学系, 教授 (80283092)
ENDO Noritaka  金沢大学, 自然システム学系, 助教 (60314358)
WALLIS R. Simon  名古屋大学, 環境学研究科, 教授 (30263065)
Co-Investigator(Renkei-kenkyūsha) MATSUSHI Yuki  京都大学, 防災研究所, 准教授 (90596438)
ARAI Shoji  金沢大学, 自然システム学系, 教授 (20107684)
Project Period (FY) 2012-04-01 – 2016-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2015)
Budget Amount *help
¥18,070,000 (Direct Cost: ¥13,900,000、Indirect Cost: ¥4,170,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2013: ¥9,490,000 (Direct Cost: ¥7,300,000、Indirect Cost: ¥2,190,000)
Fiscal Year 2012: ¥7,150,000 (Direct Cost: ¥5,500,000、Indirect Cost: ¥1,650,000)
Keywordsプレート境界 / スロースリップ / 地殻変動 / 蛇紋岩 / 構造発達 / 地形学 / 重力異常
Outline of Final Research Achievements

Slow slips at subduction boundaries are considered to be critical in stress build-up on the megathrust zones. We examine petrological controls on the mechanism and heterogeneous distribution of slip sources using multidisciplinary approaches including structural geology, geophysics and geomorphological chronology. The following results on the Nankai subduction zone will be an important step for practical understanding of slow slip phenomena: Layered structures of antigorite serpentinite formed through open system crust-mantle interaction show an exponential scaling relationship similar to deep low frequency tremors (DLFTs); The lateral variation in gravitational anomaly and scaling relationship between duration and amplitude of DLFTs can be explained by variable extents of serpentinization consistent with the present thermal structure of the Nankai region; Water separation ages successfully constrain the development of the Shimanto River system in response to the plate coupling.

Report

(5 results)
  • 2015 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2014 Annual Research Report
  • 2013 Annual Research Report
  • 2012 Annual Research Report
  • Research Products

    (56 results)

All 2016 2015 2014 2013 2012 Other

All Journal Article (14 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 14 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (39 results) (of which Invited: 1 results) Book (2 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Brucite as an important phase of the shallow mantle wedge: Evidence from the Shiraga unit of the Sanbagawa subduction zone, SW Japan2016

    • Author(s)
      Hirokazu Kawahara, Shunsuke Endo, Simon R. Wallis, Takayoshi Nagaya, Hiroshi Mori, Yoshihiro Asahara
    • Journal Title

      Lithos

      Volume: 254-255 Pages: 53-66

    • DOI

      10.1016/j.lithos.2016.02.022

    • Related Report
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    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Orthopyroxene-rich rocks from the sanbagawa belt (SW Japan): Fluid-rock interaction in the forearc slab-mantle wedge interface.2015

    • Author(s)
      Endo, S., Mizukami, T., Wallis, S. R., Tamura, A. and Arai, S.
    • Journal Title

      Journal of Petrology

      Volume: 56 Issue: 6 Pages: 1113-1137

    • DOI

      10.1093/petrology/egv031

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Two types of antigorite serpentinite controlling heterogeneous slow-slip behaviours of slab–mantle interface2014

    • Author(s)
      Tomoyuki Mizukami, Hironori Yokoyama, Yoshihiro Hiramatsu, Shoji Arai, Hirokazu Kawahara, Takayoshi Nagaya, Simon R. Wallis
    • Journal Title

      Earth and Planetary Science Letters

      Volume: 401 Pages: 148-158

    • DOI

      10.1016/j.epsl.2014.06.009

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Reply to comment by Nozaka (2014) on "Dehydration breakdown of antigorite and the formation of B-type olivine CPO"2014

    • Author(s)
      Takayoshi Nagaya, Simon R. Wallis, Hiroaki Kobayashi, Katsuyoshi Michibayashi, Tomoyuki Mizukami, Yusuke Seto, Akira Miyake, Megumi Matsumoto
    • Journal Title

      Earth and Planetary Science Letters

      Volume: 408 Pages: 406-407

    • DOI

      10.1016/j.epsl.2014.10.026

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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Dehydration breakdown of antigorite and the formation of B-type olivine CPO2014

    • Author(s)
      Takayoshi Nagaya, Simon R. Wallis, Hiroaki Kobayashi, Katsuyoshi Michibayashi, Tomoyuki Mizukami, Yusuke Seto, Akira Miyake, Megumi Matsumoto
    • Journal Title

      Earth and Planetary Science Letters

      Volume: 387 Pages: 67-76

    • DOI

      10.1016/j.epsl.2013.11.025

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      2013 Annual Research Report
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  • [Journal Article] High-pressure garnet amphibolite from the Funaokayama unit, western Kii Peninsula and the extent of eclogite facies metamorphism in the Sanbagawa belt2013

    • Author(s)
      Shunsuke ENDO, Izabella NOWAK, Simon R. WALLIS
    • Journal Title

      Journal of Mineralogical and Petrological Sciences

      Volume: 108 Pages: 189-200

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  • [Journal Article] Shear wave anisotropy beneath the volcanic front in south Kyushu area, Japan: Development of C-type olivine CPO under H2O-rich conditions2013

    • Author(s)
      Terada, T., Y. Hiramatsu, and T. Mizukami
    • Journal Title

      Journal of Geophysical Research

      Volume: 118 Issue: 8 Pages: 4253-4264

    • DOI

      10.1002/jgrb.50300

    • NAID

      120005349163

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  • [Journal Article] Average slip rate at the transition zone on the plate interface beneath the Kii Peninsula, Japan, estimated from deep low-frequency tremors2013

    • Author(s)
      Ishida, R., Y. Hiramatsu, T. Matsuzawa, and K. Obara
    • Journal Title

      Earth Planets Space

      Volume: 65 Pages: 1047-1051

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  • [Journal Article] Paleo-mantle wedge preserved in the Sambagawa high-pressure metamorphic belt and the thickness of forearc continental crust2013

    • Author(s)
      Aoya, M., Endo, S., Mizukami, T. and Wallis, S. R.
    • Journal Title

      Geology

      Volume: 41 Issue: 4 Pages: 451-454

    • DOI

      10.1130/g33834.1

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  • [Journal Article] Spatial variation in coda Q and stressing rate around the Atotsugawa fault zone in a high strain rate zone, central Japan2013

    • Author(s)
      Hiramatsu, Y. , A. Sawada, Y. Yamauchi, S. Ueyama, K. Nishigami, E. Kurashimo, and the Japanese University Group of the Joint Seismic Observations at NKTZ
    • Journal Title

      Earth Planets Space

      Volume: 65 Issue: 2 Pages: 115-119

    • DOI

      10.5047/eps.2012.08.012

    • NAID

      10031160564

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      2012 Annual Research Report
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  • [Journal Article] Methane and propane micro-inclusions in olivine in titanoclinohumite-bearing dunites from the Sanbagawa high-P metamorphic belt, Japan: Hydrocarbon activity in a subduction zone and Ti mobility2012

    • Author(s)
      Arai, S., Ishimaru, S. and Mizukami, T.
    • Journal Title

      Earth and Planetary Science Letters

      Volume: 353-354 Pages: 1-11

    • DOI

      10.1016/j.epsl.2012.07.043

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      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Thermoluminescence color image analysis of sediments from Lake Khuvsgul, Mongolia, and its potential to investigate paleoenvironmental change.2012

    • Author(s)
      Hasebe, N. , Inagaki, A. , Endo, N. Fukushi, K. , Ito, K. and Kashiwaya, K.
    • Journal Title

      Quaternary Geochronology

      Volume: 10 Pages: 156-159

    • DOI

      10.1016/j.quageo.2012.04.004

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      2012 Annual Research Report
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  • [Journal Article] Geological Block Structures in the Northern Noto Peninsula, through Gravity Anomalies2012

    • Author(s)
      澤田明宏、 平松良浩、 水林侑、 浜田昌明、 本多亮
    • Journal Title

      Zisin (Journal of the Seismological Society of Japan. 2nd ser.)

      Volume: 64 Issue: 4 Pages: 235-239

    • DOI

      10.4294/zisin.64.235

    • NAID

      10030810999

    • ISSN
      0037-1114, 1883-9029, 2186-599X
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      2012 Annual Research Report
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  • [Journal Article] Release of Gravity Database of the Kanazawa University2012

    • Author(s)
      本多亮, 澤田明宏, 古瀬慶博, 工藤健, 田中俊行, 平松良浩
    • Journal Title

      Journal of the Geodetic Society of Japan

      Volume: 58 Issue: 4 Pages: 153-160

    • DOI

      10.11366/sokuchi.58.153

    • NAID

      10031156587

    • ISSN
      0038-0830, 2185-517X
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  • [Presentation] 重力異常解析から推定した西南日本下の地下密度構造とマントルウェッジの蛇紋岩化率2016

    • Author(s)
      岩城祐次・澤田明宏・平松良浩・水上知行
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合 連合大会 2016年大会
    • Place of Presentation
      幕張メッセ
    • Year and Date
      2016-05-22
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      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 蛇紋岩化したウェッジマントルにおける固体流動と流体浸透2015

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      ウォリス・サイモン・水上知行・遠藤俊祐・永冶方敬・青矢睦月・河原弘和
    • Organizer
      日本地質学会2015年会
    • Place of Presentation
      信州大長野キャンパス
    • Year and Date
      2015-09-11
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      2015 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 含水条件でのクロムスピネルの組成改変とクラック形成2015

    • Author(s)
      新井 翔・水上 知行・永冶 方敬・ウォリス サイモン・森下 知晃・曽田 祐介
    • Organizer
      日本地質学会2015年会
    • Place of Presentation
      信州大長野キャンパス
    • Year and Date
      2015-09-11
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      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 2種類のアンチゴライトが作る層構造と生成メカニズム2015

    • Author(s)
      小林仁弥・水上知行・曽田祐介・草野有紀・荒井章司
    • Organizer
      日本地質学会2015年会
    • Place of Presentation
      信州大長野キャンパス
    • Year and Date
      2015-09-11
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  • [Presentation] アンチゴライト化過程における酸化還元状態の変化2015

    • Author(s)
      曽田祐介・横山寛紀・水上知行・森下知晃
    • Organizer
      日本地質学会2015年会
    • Place of Presentation
      信州大長野キャンパス
    • Year and Date
      2015-09-11
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  • [Presentation] 含水かんらん岩における変形機構の競合と転位構造2015

    • Author(s)
      水上知行・大内智博
    • Organizer
      日本地質学会2015年会
    • Place of Presentation
      信州大長野キャンパス
    • Year and Date
      2015-09-11
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  • [Presentation] Scaled energy of deep low-frequency tremor in southwest Japan2014

    • Author(s)
      Horino, K., Hiramatsu, Y., Mizukami, T., Obara, K. and Matsuzawa, T.
    • Organizer
      AGU Fall Meeting 2014
    • Place of Presentation
      San Francisco
    • Year and Date
      2014-12-15 – 2014-12-19
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  • [Presentation] 西南日本での深部低周波微動の振幅-継続時間分布とscaled energyの対比2014

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      堀野一樹, 平松良浩, 水上知行, 小原一成, 松澤孝紀
    • Organizer
      日本地震学会2014年度秋季大会
    • Place of Presentation
      朱鷺メッセ : 新潟コンベンションセンター
    • Year and Date
      2014-11-24 – 2014-11-26
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  • [Presentation] 地震波経路を利用した S 波偏向異方性モデリングによるウェッジマントル内の antigorite の分布範囲と含有 率の推定法の開発2014

    • Author(s)
      永冶方敬・ウォーカー アンドリュー・ウッキー ジェームズ ・ケンダル マイケル・ウォリス サイモン
    • Organizer
      日本地震学会2014年度秋季大会
    • Place of Presentation
      朱鷺メッセ : 新潟コンベンションセンター
    • Year and Date
      2014-11-24 – 2014-11-26
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    • Author(s)
      遠藤徳孝・松四雄騎・水上知行・松崎浩之
    • Organizer
      日本地形学連合2014年秋季大会
    • Place of Presentation
      奈良大学
    • Year and Date
      2014-10-11 – 2014-10-12
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      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 蛇紋岩から流体の化学的性質を読み取る岩石学的試み2014

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      水上知行・林 竜太郎・石神 慎太郎・大柳良介・岡本 敦・福士圭介・奥野正幸・荒井章司
    • Organizer
      日本地球化学会2014年会
    • Place of Presentation
      富山大学
    • Year and Date
      2014-09-16
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  • [Presentation] スラブ-マントル境界の不均質なスロースリップ挙動を支配する2種類のアンチゴライト蛇紋岩2014

    • Author(s)
      水上知行・横山寛紀・平松良浩・荒井章司・河原弘和・永冶方敬・Simon Wallis
    • Organizer
      日本地質学会大121年学術大会
    • Place of Presentation
      鹿児島大学
    • Year and Date
      2014-09-13
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    • Author(s)
      永冶方敬 Walker, A., Wookey, J., Kendall, M. and Wallis, S.
    • Organizer
      日本地質学会大121年学術大会
    • Place of Presentation
      鹿児島大学
    • Year and Date
      2014-09-13
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  • [Presentation] Spatial variation in slope of duration-amplitude scaling of deep low-frequency tremors in southwest Japan2014

    • Author(s)
      Horino, K., Hiramatsu, Y., Obara, K. and Matsuzawa, T.
    • Organizer
      AOGS Annual Meeting
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      Sapporo
    • Year and Date
      2014-07-28 – 2014-08-01
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  • [Presentation] Serpentinite structure above subduction surface: Analysis of a natural example in Sanbagawa metamorphic belt.2014

    • Author(s)
      Mizukami, T., Soda, Y., Yokoyama, H. and Hiramatsu, Y.
    • Organizer
      日本惑星地球科学連合2014年会
    • Place of Presentation
      横浜パシフィコ
    • Year and Date
      2014-04-28
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  • [Presentation] Spatial variation in scale length of deep low-frequency tremor inferred from duration-amplitude scaling in western Shikoku.2014

    • Author(s)
      Horino, K., Hiramatsu, Y., Mizukami, T., Obara, K. and Matsuzawa, T.
    • Organizer
      日本惑星地球科学連合2014年会
    • Place of Presentation
      横浜パシフィコ
    • Year and Date
      2014-04-28
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      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Slab-wedge mantle boundary preserved in the Sanbagawa belt, SW Japan2014

    • Author(s)
      WALLIS, S., MORI, H. and NAGAYA, T.
    • Organizer
      日本惑星地球科学連合2014年会
    • Place of Presentation
      横浜パシフィコ
    • Year and Date
      2014-04-28
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      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Basement structure based on gravity anomaly in the northern Noto peninsula, Central Japan2012

    • Author(s)
      Mizubayash T, A. Sawada, M. Hamada, Y. Hiramatsu, R. Honda
    • Organizer
      2012 Fall Meeting, AGU
    • Place of Presentation
      米国サンフランシスコ
    • Year and Date
      2012-12-07
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      澤田明宏, 平松良浩, 本多亮, 田中俊行, 古瀬慶博, 工藤健
    • Organizer
      日本測地学会第118回講演会
    • Place of Presentation
      仙台市福祉プラザふれあいホール
    • Year and Date
      2012-10-31
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      水林侑, 澤田明宏, 浜田昌明, 平松良浩
    • Organizer
      日本地震学会2012年度秋季大会
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      函館市民会館・体育館
    • Year and Date
      2012-10-17
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      水上知行・岡崎友・荒井章司・針金由美子・道林克禎・榎並正樹・Simon Wallis
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      日本地質学会2012年会
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      大阪府大
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      2012-09-15
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      纐纈佑衣, 水上知行, 森宏, 遠藤俊祐, 青矢睦月, 原英俊, 中村大輔, Simon Wallis
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2012年会
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      幕張メッセ
    • Year and Date
      2012-05-25
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      澤田明宏, 平松良浩, 浜田昌明, 本多亮
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2012年会
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      幕張メッセ
    • Year and Date
      2012-05-25
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      水上知行・石神慎太郎・荒井章司
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2012年大会
    • Place of Presentation
      幕張メッセ
    • Year and Date
      2012-05-24
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    • Author(s)
      服部達也・水上知行・荒井章司・田村明弘
    • Organizer
      日本惑星地球科学連合2012年会
    • Place of Presentation
      幕張メッセ
    • Year and Date
      2012-05-24
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  • [Presentation] 歪集中帯大学合同地震観測グループ,跡津川断層帯周辺におけるコーダQの空間分布2012

    • Author(s)
      平松良浩, 澤田明宏, 山内順公, 上山信吾, 西上欽也, 蔵下英司
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2012年会
    • Place of Presentation
      幕張メッセ
    • Year and Date
      2012-05-23
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 九州地方南部下のC-typeカンラン石の選択配向に起因するS波偏向異方性と流体の分布2012

    • Author(s)
      寺田正, 平松良浩, 水上知行
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2012年会
    • Place of Presentation
      幕張メッセ
    • Year and Date
      2012-05-20
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Fragments of deep oceanic lithosphere from the Yukawa knoll in NW Pacific.

    • Author(s)
      Mizukami,T., Nakamura, K., Morishita, T., Tamura, A., Arai, S., Abe, N. and Hirano, N
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2013年大会
    • Place of Presentation
      幕張メッセ
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 三波川帯東赤石超マフィック岩体のアンティゴライト蛇紋岩化の反応と構造形成.

    • Author(s)
      横山 寛紀, 水上 知行, 曽田 祐介
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合大会2013年大会
    • Place of Presentation
      幕張メッセ
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 含水かんらん岩における転位すべりと粒界すべりの競合

    • Author(s)
      水上 知行 Mainprice, D., Tommasi, A. and Barou, F.
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合大会2013年大会
    • Place of Presentation
      幕張メッセ
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 四国西部地域の重力異常と密度構造

    • Author(s)
      平松 良浩, 澤田 明宏, 水上 知行, 浦野 駿, 堀野 一樹
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合大会2013年大会
    • Place of Presentation
      幕張メッセ
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 沈み込み帯の深さ80kmにおけるスラブーマントル結合の重要性

    • Author(s)
      ウォリス サイモン
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合大会2013年大会
    • Place of Presentation
      幕張メッセ
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] スラブ‐マントルウェッジ境界における二段階の斜方輝岩形成

    • Author(s)
      遠藤 俊祐 水上知行 ウォリス サイモン ほか
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合大会2013年大会
    • Place of Presentation
      幕張メッセ
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 収束プレート境界におけるS波スプリッティングのモデリング:アンチゴライトとかんらん石のCPOファブリックの分布

    • Author(s)
      永冶 方敬, ワーカー アンドリュー, ウーキー ジェームズ, サイモン ウォリス他
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合大会2013年大会
    • Place of Presentation
      幕張メッセ
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] シリカ付加によるアンチゴライト蛇紋岩化過程

    • Author(s)
      曽田 祐介, 横山 寛紀, 水上 知行
    • Organizer
      日本地質学会2013年会
    • Place of Presentation
      東北大学(仙台)
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 日本の沈み込み帯におけるゆっくり滑りとマントルウェッジ蛇紋岩の深さ分布

    • Author(s)
      水上 知行, 平松良浩
    • Organizer
      日本地質学会2013年会
    • Place of Presentation
      東北大学(仙台)
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 湯川海丘アルカリ玄武岩中のマフィック-超マフィック捕獲岩と捕獲結晶:北西太平洋リソスフェアの欠片

    • Author(s)
      水上 知行, 中村圭吾, 森下知晃, 田村明弘, 荒井章司, 阿部なつ江, 平野直人
    • Organizer
      日本地質学会2013年会
    • Place of Presentation
      東北大学(仙台)
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] The distribution of antigorite and the mantle flow in the wedge mantle investigated by the shear wave splitting modeling

    • Author(s)
      Takayoshi NAGAYA, Andrew M. WALKER, James M. WOOKEY, Michael J. KENDALL, Simon R. WALLIS
    • Organizer
      日本地質学会2013年会
    • Place of Presentation
      東北大学(仙台)
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      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 西南日本における深部低周波微動のスケーリング関係

    • Author(s)
      堀野一樹, 平松良浩, 小原一成, 松澤孝紀
    • Organizer
      日本地震学会秋季大会2013年会
    • Place of Presentation
      神奈川県民ホール(横浜)
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      2013 Annual Research Report
  • [Book] Earth Surface Processes and Environmental Changes in East Asia: Records From Lake-catchment Systems2015

    • Author(s)
      K. Kashiwaya, J. Shen and J.Y. Kim
    • Total Pages
      321
    • Publisher
      Springer, New York
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Book] 新居浜地域の地質. 地域地質研究報告(5万分の1地質図幅)2013

    • Author(s)
      青矢 睦月, 野田 篤, 水野 清秀, 水上 知行, 宮地 良典, 松浦 浩久, 青木 正博, 利光 誠一, 遠藤 俊祐
    • Total Pages
      181
    • Publisher
      産総研地質調査総合センター.
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://earth.s.kanazawa-u.ac.jp/gravity_database.html

    • Related Report
      2012 Annual Research Report

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Published: 2012-04-24   Modified: 2019-07-29  

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