2009 Fiscal Year Annual Research Report
| Project Area | Geofluids: Nature and dynamics of fluids in subduction zones |
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21109006
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
岩森 光 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (80221795)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
風早 康平 独立行政法人産業技術総合研究所, 地質情報研究部門・深部流体, グループ長 (50356763)
谷水 雅治 独立行政法人海洋研究開発機構, 高知コア研究所, 技術研究主任 (20373459)
加藤 泰浩 東京大学, 工学系研究科, 准教授 (40221882)
徳永 朋祥 東京大学, 新領域創成科学研究科, 准教授 (70237072)
栗田 敬 東京大学, 地震研究所, 教授 (00111451)
横山 哲也 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 准教授 (00467028)
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| Keywords | 地殻流体 / 火山 / 地下水 / 温泉 / 鉱床 / 数値モデル / 組成 / 日本列島 |
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| Research Abstract |
地殻流体の発生と移動のダイナミクスを探るため、(1)地球化学キャラクタリゼーションに関わる分析装置の整備・立上げ、(2)地殻流体の直接的産物あるいは化石としての火山岩、熱水および鉱床岩について、文献調査および予備的野外調査、(3)流体力学的モデリングの推進を実施した。(1)については、地殻流体の関与する地質学的試料の起源同定に有力な鉛同位体比について、極微量試料について0.1%精度で測定できる分析手法を確立した。また、表面電離型質量分析計を導入し、ウラン、トリウム標準物質のビーム出力最適化を行った。(2)火山岩については、データ密度が比較的低い北海道、東北南部、西南日本、北九州を中心に調査・分析を進めた(一部、北海道大学、JAMSTEC、京都大学との共同研究)。その結果、流体分布量は0.1-3%であり、かつ広域的変化があることが分かった。熱水については、中国地方および福島県西部を調査し、深部起源の成分の混入が認められる地下水の特徴として硫黄成分が欠落することがわかった。この熱水は、地殻下部のマグマに関連している可能性があり、硫黄成分を硫化物として除去する低酸素分圧下の環境を経て、上昇してきた流体である可能性がある。鉱床岩については、中部日本について、文献調査による調査対象鉱床の選定と硫化物試料の確保・分析を推進中である。(3)地殻内を構成する媒体中に多相流体が存在する条件における変形挙動を記述するための構成関係の導出を行った。異方性を持った媒体を対象とし、熱力学的に矛盾のない定式化に成功した。さらに、今年度導出した構成関係に基づく、変形-流動連成数値シミュレータの開発に着手した。また、地殻内の流体の移動のシミュレーションとして粒状体を用いた浸透対流実験を行った。従来、対流運動の可視化が困難であったが、流動電位の計測を行うことにより、速度場の計測ができるようになった。
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[Presentation] Evaluation of the applicability of optical fiber strain sensors for monitoring rock deformation caused by ocean tide-a case study at the Aburatsubo site, Japan-2009
Author(s)
Matsui, H., Kashiwai, Y., Sano, O., Tokunaga, T., He, Z., Mogi, K., Wang, H.F.
Organizer
American Geophysical Union, Fall Meeting
Place of Presentation
サンフランシスコ
Year and Date
20091214-20091218
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