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

2008 Fiscal Year Annual Research Report

マントル下降流による熱・物質輸送と地球進化過程の数値モデリング

Research Project

Project/Area Number 16075205
Research InstitutionJapan Agency for Marine-Earth Science and Technology

Principal Investigator

浜野 洋三  Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology, 地球内部変動研究センター, プログラムディレクター (90011709)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 本多 了  東京大学, 地震研究所, 教授 (00219239)
小河 正基  東京大学, 大学院・総合文化研究科, 准教授 (30194450)
岩森 光  東京大学, 大学院・理学系研究科, 准教授 (80221795)
柳澤 孝寿  独立行政法人海洋研究開発機構, 地球内部変動研究センター, 研究員 (20359186)
吉田 昌樹  独立行政法人海洋研究開発機構, 地球内部変動研究センター, 研究員 (00371716)
Keywordsマントル対流 / 地球進化 / 数値モデリング / 滞留スラブ / 沈み込み帯 / 水循環 / 地球の熱史
Research Abstract

本研究では、マントル下降流の振る舞いが、全マントル規模の熱輸送過程、地球熱進化過程に与える影響、及び沈み込み帯における火成活動、熱輸送や物質循環(特に水分布)に与える影響を数値シミュレーションより明らかにすることを目的として、(1)プレート沈み込みに伴う水輸送と島弧活動の研究(領域モデル)と(2)グローバルマントル対流モデリングによる地球大変動の起源の解明(グローバルモデル)の2つのアプローチにより、研究を進めてきた。本年度は(1)では、地球深部に沈み込んだ水およびそれに伴う元素の挙動を追うために、マントルに由来する玄武岩質マグマの同位体組成解析を進めた。また、沈み込むスラブとともに地球深部に輸送された水によって引き起こされるマントルウエッジの活動について、数値モデリングに基づく考察を行った。(2)の研究では、地球史全体を通したマントルの進化過程について、海洋地殻のリサイクリングとマントルの進化の関わりを調べた。また、3次元球殻でのマントル対流シミュレーションの結果から、対流パターンとスタグナントスラブの形成条件をまとめて観測との比較を行った。そして現実の地球に即した条件での球殻シミュレーションとして初めて、自発的にスラブの滞留の発生するモデルを作ることができた。さらに、本研究プロジェクトで開発した新しい3次元球殻マントル対流コードによるシミュレーションによって、粘性の温度変化がある範囲にある場合、最も長波長の次数1のマントル対流パターンが卓越するという結果が示された。

  • Research Products

    (18 results)

All 2009 2008

All Journal Article (9 results) (of which Peer Reviewed: 9 results) Presentation (9 results)

  • [Journal Article] Numerical simulations of mantle flow around slab edges2009

    • Author(s)
      Honda, S.
    • Journal Title

      Earth Planet. Sci. Lett. 277

      Pages: 112-122

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] simple semi-dynamic model of the subduction zone: effects of a moving plate boundary on the small-scale convection under the island arc2009

    • Author(s)
      Honda, S
    • Journal Title

      Geophys. J. Int. 173

      Pages: 095-1105

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effects on the long-wavelength geoid anomaly of lateral viscosity variations caused by stiff subducting slabs, weak plate margins and lower mantle rheology2009

    • Author(s)
      Yoshida, M.
    • Journal Title

      Phys. Earth Planet. Int. 172

      Pages: 278-288

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The decoupled isotopic record of ridge and subduction zone processes in oceanic basalts by Independent Component Analysis2008

    • Author(s)
      Iwamori, H
    • Journal Title

      Geochem. Geophys. Geosyst. 9

      Pages: doi:10.1029/2007GC001753

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Geochemical evidence for enhanced fluid flux due to overlapping subdueting plates2008

    • Author(s)
      Nakamura, H.
    • Journal Title

      Nature Geoscience 1

      Pages: doi:10.1038/ngeo200.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Water flow to the mantle transition zone inferred from a receiver functi on image of the Pacific slab2008

    • Author(s)
      Tonegawa, T
    • Journal Title

      Earth Planet. Sci. Lett. 274

      Pages: 346-354

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Mantle convection: a review2008

    • Author(s)
      Ogawa, M
    • Journal Title

      Fluid Dyn. Res. 40

      Pages: 379-398

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Core-mantle boundary topography estimated from numerical simulations of instantaneous mantle flow2008

    • Author(s)
      Yoshida, M.
    • Journal Title

      Geochem. Geophys. Geosyst. 9(7)

      Pages: doi:10.1029/2008GC002008

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Mantle convection with longest-wavelength thermal heterogeneity in a 3-D spherical model: Degree one or two?2008

    • Author(s)
      Yoshida, M.
    • Journal Title

      Geophys. Res. Lett. 35

      Pages: doi:10.1029/2008GL03605

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] The effect of phase transition and viscosity layering on the slab stagnation2009

    • Author(s)
      Yanagisawa, T.
    • Organizer
      Final SSP International Symposium
    • Place of Presentation
      Kyoto, Japan
    • Year and Date
      2009-02-26
  • [Presentation] The fate of subducted oceanic crusts and variety of plumes2009

    • Author(s)
      Ogawa, M.
    • Organizer
      Final SSP International Symposium
    • Place of Presentation
      Kyoto, Japan
    • Year and Date
      2009-02-26
  • [Presentation] Spherical mantle convection with degree-one and -two dominant thermal structures2009

    • Author(s)
      Yoshida, M.
    • Organizer
      Final SSP International Symposium
    • Place of Presentation
      Kyoto, Japan
    • Year and Date
      2009-02-26
  • [Presentation] Mantle flow around slab edges: Numerical simulations and their implications for the flow in the suh-slab mantle2009

    • Author(s)
      S. Honda
    • Organizer
      Final SSP International Symposium
    • Place of Presentation
      Kyoto, Japan
    • Year and Date
      2009-02-26
  • [Presentation] Fluctuation of Convection Pattern in Liquid Metal Under Uniform Magnetic Field2008

    • Author(s)
      Yanagisawa, T.
    • Organizer
      Fall meeting of American Geophysical Union
    • Place of Presentation
      San Francisco, USA
    • Year and Date
      2008-12-18
  • [Presentation] Global Structure of Isotopic Compositional Space of Oceanic Basalts by Independent Component Analysis and its Implications for Mantle Dynamics2008

    • Author(s)
      Iwamori, H.
    • Organizer
      Fall meeting of American Geophysical Union
    • Place of Presentation
      San Francisco, USA
    • Year and Date
      2008-12-15
  • [Presentation] Mantle flow around the slab edge: Numerical simulations and their imp lications for the trench-parallel flow in the sub-slab mantle2008

    • Author(s)
      S. Honda
    • Organizer
      Fall meeting of American Geophysical Union
    • Place of Presentation
      San Francisco, USA
    • Year and Date
      2008-12-15
  • [Presentation] Measurement of turbulent thermal convection in liquid metal under uniform magnetic field2008

    • Author(s)
      Yanagisawa, T.
    • Organizer
      Symposium on Ultrasonic Doppler Method for Fluid Mechanics and Fluid Engineering
    • Place of Presentation
      Prague, Czech Republic
    • Year and Date
      2008-09-10
  • [Presentation] Topography and Geoid from Instantaneous Mantle Flow Calculations in 3-D Spherical Shell Using Numerical Simulation Technique: Effects of Lateral Viscosity Variation in the Mantle2008

    • Author(s)
      Yoshida, M.
    • Organizer
      AOGS 2008 5th Annual General Meeting
    • Place of Presentation
      Pusan, Korea,
    • Year and Date
      2008-06-18

URL: 

Published: 2010-06-11   Modified: 2016-04-21  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi