Publicly Offered Research
Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (A)
沈み込み帯の深部スロー地震は沈み込んだ海洋地殻内で発生する場合がある。この海洋地殻内には大量の流体が存在すると考えられているが、実際に流体が深部スロー地震の発生に対してどのような影響を与えているのかはよくわかっていない。本研究では、過去に沈み込みを経験した海洋地殻物質について構造地質学的研究を行い、様々な元素を含んだ水流体が海洋地殻に付加した場合、1）岩石と流体の間での元素交換反応がどの程度の規模で起こり、どのような鉱物が新たに形成されるのか、2）新たな鉱物群の生成によってどのようなレオロジー的性質の変化が起こるのかについて検証する。
西南日本やカスカディアなどの温かい沈み込み帯の深部スロー地震発生域に相当する温度圧力条件下で形成された長崎変成岩類のテクトニックメランジュについて構造地質学的・地球化学的研究を行った。研究成果の概要は以下の通りである。テクトニックメランジュは蛇紋岩と泥質/塩基性片岩の境界に沿って幅100m程度にわたって分布し、block-in-matrix構造を呈していた。ブロックは海洋地殻を起源とする塩基性片岩からなり、開口（モードI型）破壊および開口・剪断（モードI・II型）破壊がメランジュ帯全体にわたって起こったことで形成された。このような産状は、これらの混合破壊時においてメランジュ帯の間隙流体圧が過剰準静岩圧状態となっていたことを示唆する。これらの開口成分をもった割れ目はCa角閃石（アクチノ閃石）、緑泥石、緑簾石などが新たに沈殿することで閉鎖され、マトリックスが形成された。主要・微量元素組成分析の結果、マトリックス鉱物の形成時には塩基性片岩由来のCaに富む流体と蛇紋岩由来のMg、Crに富む流体が存在していたことがわかった。アクチノ閃石と緑泥石には強い結晶方位定向配列が卓越し、波動消光や亜粒界が認められた。以上のことから、蛇紋岩メランジュには岩石全体にわたる脆性破壊（ブロック）の痕跡と局所的な転位クリープ（マトリックス）の痕跡が保存されていることがわかった。さらに、マトリックス鉱物（アクチノ閃石/緑泥石）の形成後は、これらの含水鉱物群の粘性変形がメランジュ帯全体のレオロジーを支配していたと考えられる。今回観察したメランジュ帯は、深部スロー地震発生域のプレート境界層に相当する可能性があり、脆性破壊の規模や粘性流動時の歪（すべり）速度がスロースリップやテクトニック微動の地震学的・測地学的特徴に影響を及ぼしているかもしれない。
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
All 2023
All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results, Open Access: 1 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)
Tectonophysics
Volume: 868 Pages: 230081-230081
10.1016/j.tecto.2023.230081
Volume: 861 Pages: 229908-229908
10.1016/j.tecto.2023.229908
Volume: 857 Pages: 229845-229845
10.1016/j.tecto.2023.229845
Frontiers in Earth Science
Volume: 10 Pages: 988320-988320
10.3389/feart.2022.988320
