• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to project page

2020 Fiscal Year Annual Research Report

スロー地震の地質学的描像と摩擦・水理特性の解明

Planned Research

Project AreaScience of slow earthquakes
Project/Area Number 16H06476
Research InstitutionUniversity of Tsukuba

Principal Investigator

氏家 恒太郎  筑波大学, 生命環境系, 准教授 (40359188)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 片山 郁夫  広島大学, 先進理工系科学研究科(理), 教授 (10448235)
森 康  北九州市立自然史・歴史博物館, 自然史課, 学芸員 (20359475)
WALLIS R・Simon  東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (30263065)
橋本 善孝  高知大学, 教育研究部自然科学系理工学部門, 教授 (40346698)
谷川 亘  国立研究開発法人海洋研究開発機構, 超先鋭研究開発部門(高知コア研究所), 主任研究員 (70435840)
堤 昭人  京都大学, 理学研究科, 准教授 (90324607)
Project Period (FY) 2016-06-30 – 2021-03-31
Keywords交代作用 / 緑泥石アクチノ閃石片岩 / 泥質片岩 / 石英脈
Outline of Annual Research Achievements

マントルウェッジ付近で形成された西樫山メランジュと三重メランジュ、深部スロー地震発生域で形成されたトムル変成岩を対象に地質学的研究を行った。その結果、以下のことが明らかになった。

西樫山メランジュでは、緑泥石アクチノ閃石片岩と泥質片岩の間での交代作用に伴って脱水、石英脈の形成、粘性剪断集中が発生し、ひずみ速度が2桁増加していたことが明らかになった。これにメランジュの厚さを加味することで、すべり速度が得られ、測地観測で明らかになっているスロースリップのすべり速度に匹敵することが明らかになった。これにより、スロースリップの発生要因の1つとして、交代作用による粘性剪断集中に伴うすべり速度の増加という、新たな地質学的描像を得ることが出来た。三重メランジュでは、緑泥石アクチノ閃石片岩と塩基性片岩の間での交代作用に伴って脱水と細粒アクチノ閃石の形成が起こり、圧力溶解クリープのもと粘性剪断変形が集中していたことが明らかになった。これにレオロジーモデルを適用することで、細粒アクチノ閃石で構成される粘性剪断帯は、スロースリップを担えることが明らかになった。また、メランジュ中に分布する蛇紋岩においても剪断変形が集中し、圧力溶解クリープにより蛇紋岩を構成するアンチゴライトの面構造が形成されたことが明らかになった。

トムル変成岩:泥質片岩と塩基性片岩中に発達する石英脈を対象に、誘導結合プラズマ質量分析とSr-Nd同位体比分析を行った。その結果、塩基性片岩からの脱水では石英脈は形成されず、泥質片岩からの脱水に起因することが明らかになった。これにより、深部スロー地震発生域で高流体圧を発生させ、テクトニック微動を引き起こす流体は、泥質片岩からの脱水に由来することが明らかになった。

Research Progress Status

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (21 results)

All 2023 2022

All Journal Article (10 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 6 results) Presentation (11 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Invited: 2 results)

  • [Journal Article] Depth‐Dependent Slow Earthquakes Controlled by Temperature Dependence of Brittle‐Ductile Transitional Rheology2023

    • Author(s)
      Ando Ryosuke、Ujiie Kohtaro、Nishiyama Naoki、Mori Yasushi
    • Journal Title

      Geophysical Research Letters

      Volume: 50 Pages: -

    • DOI

      10.1029/2022GL101388

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Middle Miocene forearc alkaline magmatism in Amami-Oshima Island, central Ryukyu Arc: implications for paleoreconstruction of Shikoku Basin2023

    • Author(s)
      Motohashi Ginta、Ishizuka Osamu、Oda Hirokuni、Sano Takashi、Sekimoto Shun、Ujiie Kohtaro
    • Journal Title

      Earth, Planets and Space

      Volume: 75 Pages: -

    • DOI

      10.1186/s40623-022-01760-w

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Megathrust Shear Modulated by Albite Metasomatism in Subduction Melanges2022

    • Author(s)
      Ujiie Kohtaro、Noro Kazuya、Shigematsu Norio、Fagereng Ake、Nishiyama Naoki、Tulley Christopher J.、Masuyama Haruna、Mori Yasushi、Kagi Hiroyuki
    • Journal Title

      Geochemistry, Geophysics, Geosystems

      Volume: 23 Pages: -

    • DOI

      10.1029/2022GC010569

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Rheology of Naturally Deformed Antigorite Serpentinite: Strain and Strain‐Rate Dependence at Mantle‐Wedge Conditions2022

    • Author(s)
      Tulley C. J.、Fagereng A.、Ujiie K.、Piazolo S.、Tarling M. S.、Mori Y.
    • Journal Title

      Geophysical Research Letters

      Volume: 49 Pages: -

    • DOI

      10.1029/2022GL098945

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Embrittlement Within Viscous Shear Zones Across the Base of the Subduction Thrust Seismogenic Zone2022

    • Author(s)
      Tulley C. J.、Fagereng A.、Ujiie K.、Diener J. F. A.、Harris C.
    • Journal Title

      Geochemistry, Geophysics, Geosystems

      Volume: 23 Pages: -

    • DOI

      10.1029/2021GC010208

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Deformation Process and Mechanism of the Frontal Megathrust at the Nankai Subduction Zone2022

    • Author(s)
      Kimura Gaku、Hamada Yohei、Yabe Suguru、Yamaguchi Asuka、Fukuchi Rina、Kido Yukari、Maeda Lena、Toczko Sean、Okuda Hanaya、Ogawa Nobuhiro、Morioka Hitoshi、Ujiie Kohtaro、Saffer Demian
    • Journal Title

      Geochemistry, Geophysics, Geosystems

      Volume: 23 Pages: -

    • DOI

      10.1029/2021GC009855

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] 震源域の物質から探る巨大地震とスロー地震の発生メカニズム2022

    • Author(s)
      氏家恒太郎
    • Journal Title

      科学

      Volume: 92 Pages: 893-897

  • [Journal Article] 総説:スロー地震に関する地質学的・実験的・地震学的研究の連携と進展2022

    • Author(s)
      氏家恒太郎、岡﨑啓史、平内健一、ウォリスサイモン
    • Journal Title

      月刊地球

      Volume: 44 Pages: 511-513

  • [Journal Article] プレート沈み込み帯における微動の地質学的実体2022

    • Author(s)
      氏家恒太郎、西山直毅、山下 穂
    • Journal Title

      月刊地球

      Volume: 44 Pages: 543-550

  • [Journal Article] クラックシールせん断脈に記録されたスロー地震発生履歴2022

    • Author(s)
      西山直毅、氏家恒太郎、加納将行
    • Journal Title

      月刊地球

      Volume: 44 Pages: 551-560

  • [Presentation] New factor controlling the downdip limit of the seismogenic megathrust2023

    • Author(s)
      Ujiie Kohtaro, Norio Shigematsu
    • Organizer
      Slow-to-Fast earthquake workshop in Taiwan
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Deformation mechanisms and rheology of melange shear zones associated with seamount subduction2023

    • Author(s)
      Frank Madison, Ujiie Kohtaro, Motohashi Ginta, Nagaya Takayoshi
    • Organizer
      Slow-to-Fast earthquake workshop in Taiwan
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Origin of fluid responsible for silica precipitation in source area of deep slow earthquakes2023

    • Author(s)
      Yamamoto Hisaki, Sano Takashi, Ujiie Kohtaro
    • Organizer
      Slow-to-Fast earthquake workshop in Taiwan
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Timescales of silica precipitation compared to the earthquake recurrences around seismogenic zones SW Japan2022

    • Author(s)
      Saishu Hanae, Otsubo Makoto, Okamoto Atsushi, Ujiie Kohtaro
    • Organizer
      Japan Geoscience Union Meeting 2022
  • [Presentation] Deformation mechanisms in a tectonic melange of Amami-Oshima Island: Implications of seamount subduction at slow earthquake source depth2022

    • Author(s)
      Frank Madison, Ujiie Kohtaro, Motohashi Ginta
    • Organizer
      Japan Geoscience Union Meeting 2022
  • [Presentation] Field observations, microstructures, and frictional properties of the Red Island/Karamea shear zone, New Zealand2022

    • Author(s)
      Frank Madison, Boulton Carolyn, Niemeijer Andre, Ujiie Kohtaro
    • Organizer
      Japan Geoscience Union Meeting 2022
  • [Presentation] Change in slip mode along subduction megathrust controlled by metasomatic reactions near mantle wedge corner2022

    • Author(s)
      Nishiyama Naoki, Ujiie Kohtaro, Noro Kazuya, Mori Yasushi, Masuyama Haruna
    • Organizer
      Japan Geoscience Union Meeting 2022
  • [Presentation] Deformation temperature and strain rate estimations for Mie melange of Nagasaki Metamorphic Rocks2022

    • Author(s)
      Maehara Seiya, Ando Ryusuke, Nagaya Takayoshi, Ujiie Kohtaro, Wallis Simon
    • Organizer
      Japan Geoscience Union Meeting 2022
  • [Presentation] Depth-dependence of shallow and deep slow earthquakes: ductility comes from friction or plasticity?2022

    • Author(s)
      Ando Ryosuke, Ujiie Kohtaro, Mori Yasushi, Nishiyama Naoki
    • Organizer
      Japan Geoscience Union Meeting 2022
  • [Presentation] Origin of overpressured fluids in subduction plate boundary near the downdip limit of the seismogenic zone2022

    • Author(s)
      西山直毅、角野浩史、氏家恒太郎
    • Organizer
      Japan Geoscience Union Meeting 2022
    • Invited
  • [Presentation] Quartz vein formation and metasomatic reactions along the deep slow earthquake source in warm slab environments2022

    • Author(s)
      Ujiie Kohtaro
    • Organizer
      アメリカ地質学会ペンローズ会議
    • Int'l Joint Research / Invited

URL: 

Published: 2023-12-25  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi