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2016 Fiscal Year Annual Research Report

Elucidations of the physical properties and actual condition of the crust-mantle boundary (Moho) by onshore drilling of the Oman Ophiolite

Research Project

Project/Area Number 16H02742
Research InstitutionNiigata University

Principal Investigator

高澤 栄一  新潟大学, 自然科学系, 教授 (80222082)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 道林 克禎  静岡大学, 理学部, 教授 (20270978)
田村 芳彦  国立研究開発法人海洋研究開発機構, その他, 研究員 (40293336)
阿部 なつ江  国立研究開発法人海洋研究開発機構, 海洋掘削科学研究開発センター, 主任技術研究員 (80302933)
森下 知晃  金沢大学, 自然システム学系, 教授 (80334746)
小野 重明  国立研究開発法人海洋研究開発機構, その他, 研究員 (20313116)
Project Period (FY) 2016-04-01 – 2020-03-31
Keywordsオマーン / オフィオライト / 陸上掘削 / モホ遷移帯 / 地殻ーマントル境界 / 孔内検層 / 中央海嶺 / 海洋リソスフェア
Outline of Annual Research Achievements

本研究は国際陸上科学掘削計画オマーン掘削プロジェクトに日本の科学者が参加し,オマーンオフィオライトのマントル-地殻境界を貫く新たな掘削孔を提案・実行すること,また,掘削によって得られるコア試料の岩石学・地球化学・構造地質学的解析を地球深部探査船「ちきゅう」で実施し,地球科学の未解決問題であるモホ面の実態(火成岩vs変質)に決着をつけ,地殻-マントル境界の構造と物理的特性を明らかにすることを目的とした。まず,オマーン掘削の実施に向けた研究集会を4月に新潟大学で行った。平行して,国際陸上科学掘削計画 (ICDP)オマーン掘削プロジェクトの主提案者である欧米の研究者らと密に連絡を取り,掘削地点の選定と掘削実現に向けた準備を開始した。当初の計画では,オマーン掘削のフェーズ1に当たる平成28年11月~3月の期間中に地殻―マントル境界の陸上掘削を実施し,掘削孔の孔内検層を実施する予定であった。掘削候補地はサマイル岩体のマクサッド地域の地殻-マントル境界であったが,主要な取水井の近傍にあるためオマーン政府から掘削の許可を取得することが困難となった。そこで,平成30年3月に掘削地を再選定し直し,掘削を平成30年11月以降に延期した。掘削地と掘削期間の検討と並行して平成29年10月にICDP主催の陸上掘削トレーニングコースに高澤・田村・小野が参加し,陸上掘削全般の知識を修得した。さらに同年12月にオマーンオフィオライトの地質調査を行い,掘削に向けた準備を行ったほか,平成29年3月にオマーン掘削プロジェクトの主提案者である欧米の研究者らとともにオマーンオフィオライトの掘削地選定のための現地調査を行った。この現地調査によってマントル-地殻境界の掘削に最適な候補地を見つけることに成功した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

当初の計画では,オマーン掘削のフェーズ1に当たる平成28年11月~3月の期間中に地殻―マントル境界の陸上掘削を実施し,掘削孔の孔内検層を実施する予定であった。掘削候補地に主要な取水井があることが判明し,オマーン政府から掘削の許可を取得することが困難となった。そこで,平成30年3月に掘削地を再選定し直し,掘削を平成30年11月以降に延期した。その結果,当初の計画よりも掘削が1年遅れることとなった。

Strategy for Future Research Activity

平成28年12月から平成29年3月にかけてオマーンオフィオライトにて掘削した岩石コアの記載を地球深部探査船「ちきゅう」船上で実施する。実施期間は平成29年7月中旬から9月中旬までである。岩石コアは下部地殻の層状ガブロ,ガブロ-シート状岩脈遷移部およびマントル基底部の変質かんらん岩と下位のメタモルフィックソールの境界部から採取されたコアで,全長1500mである。オマーン掘削プロジェクトが主催し,本研究プロジェクトも全面協力する。平成29年11月からオマーン掘削フェーズ2が開始される予定である。地殻-マントル境界の掘削もその期間に実施する。掘削地は日本側から提案したワジタイン岩体のワジジーブの地殻―マントル境界(CMサイト)である。岩石コアの取得はダイヤモンド掘削により,孔内検層用鉛直孔の掘削をロータリー掘削によって行う。掘削地にて取得した岩石コアの各種記載とコア箱への格納を研究者らで行う。さらに詳細な記載と解析は地球深部探査船「ちきゅう」船上で実施することを計画している。

  • Research Products

    (54 results)

All 2017 2016 Other

All Int'l Joint Research (6 results) Journal Article (18 results) (of which Int'l Joint Research: 14 results,  Peer Reviewed: 16 results) Presentation (30 results) (of which Int'l Joint Research: 11 results)

  • [Int'l Joint Research] Columbia University/Texas A&M University/Woods Hole Oceanographic Institution(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      Columbia University/Texas A&M University/Woods Hole Oceanographic Institution
    • # of Other Institutions
      8
  • [Int'l Joint Research] University of Southampton/Cardiff University/Plymouth University(United Kingdom)

    • Country Name
      United Kingdom
    • Counterpart Institution
      University of Southampton/Cardiff University/Plymouth University
  • [Int'l Joint Research] Sultan Qaboos University/MRMWR/Public Authority for Mining(オマーン)

    • Country Name
      OMAN
    • Counterpart Institution
      Sultan Qaboos University/MRMWR/Public Authority for Mining
    • # of Other Institutions
      1
  • [Int'l Joint Research] University of Bremen/Johannes Gutenberg-Universitat Mainz/Leibniz Universitat Hannover(Germany)

    • Country Name
      Germany
    • Counterpart Institution
      University of Bremen/Johannes Gutenberg-Universitat Mainz/Leibniz Universitat Hannover
    • # of Other Institutions
      1
  • [Int'l Joint Research] University of Montpellier/CNRS/Institute de Physique du Globe de Paris(France)

    • Country Name
      France
    • Counterpart Institution
      University of Montpellier/CNRS/Institute de Physique du Globe de Paris
  • [Int'l Joint Research]

    • # of Other Countries
      1
  • [Journal Article] Chemical interactions in the subduction factory: New insights from an in situ trace element and hydrogen study of the Ichinomegata and Oki-Dogo mantle xenoliths (Japan)2017

    • Author(s)
      Satsukawa Takako、Godard Marguerite、Demouchy Sylvie、Michibayashi Katsuyoshi、Ildefonse Benoit
    • Journal Title

      Geochimica et Cosmochimica Acta

      Volume: 208 Pages: 234~267

    • DOI

      10.1016/j.gca.2017.03.042

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Distribution and hosts of arsenic in a sediment core from the Chianan Plain in SW Taiwan: Implications on arsenic primary source and release mechanisms2016

    • Author(s)
      Yang Huai-Jen、Lee Chi-Yu、Chiang Yu-Ju、Jean Jiin-Shuh、Shau Yen-Hong、Takazawa Eiichi、Jiang Wei-Teh
    • Journal Title

      Science of The Total Environment

      Volume: 569-570 Pages: 212~222

    • DOI

      10.1016/j.scitotenv.2016.06.122

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Sr and Nd Isotopic evidence in metacarbonate rocks for an extinct Island arc-ocean system in East Antarctica2016

    • Author(s)
      Otsuji Naho, Satish-Kumar M., Kamei Atsushi, Takazawa Eiichi, Tsuchiya Noriyoshi, Grantham Geoff, Kawakami Tetsuo, Ishikawa Masahiro, Osanai Yasuhito
    • Journal Title

      Journal of Mineralogical and Petrological Sciences

      Volume: 111 Pages: 170~180

    • DOI

      10.2465/jmps.151029a

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Natural olivine crystal-fabrics in the western Pacific convergence region: A new method to identify fabric type2016

    • Author(s)
      Michibayashi Katsuyoshi、Mainprice David、Fujii Ayano、Uehara Shigeki、Shinkai Yuri、Kondo Yusuke、Ohara Yasuhiko、Ishii Teruaki、Fryer Patricia、Bloomer Sherman H.、Ishiwatari Akira、Hawkins James W.、Ji Shaocheng
    • Journal Title

      Earth and Planetary Science Letters

      Volume: 443 Pages: 70~80

    • DOI

      10.1016/j.epsl.2016.03.019

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] The effect of a hydrous phase on P-wave velocity anisotropy within a detachment shear zone in the slow-spreading oceanic crust: A case study from the Godzilla Megamullion, Philippine Sea2016

    • Author(s)
      Michibayashi Katsuyoshi、Watanabe Tohru、Harigane Yumiko、Ohara Yasuhiko
    • Journal Title

      Island Arc

      Volume: 25 Pages: 209~219

    • DOI

      10.1111/iar.12132

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Virtual special issue: Understanding of the largest oceanic core complex on the Earth, Godzilla Megamullion2016

    • Author(s)
      Michibayashi Katsuyoshi、Snow Jonathan E.
    • Journal Title

      Island Arc

      Volume: 25 Pages: 192~192

    • DOI

      10.1111/iar.12157

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Physical properties and seismic structure of Izu-Bonin-Mariana fore-arc crust: Results from IODP Expedition 352 and comparison with oceanic crust2016

    • Author(s)
      Christeson G. L.、Morgan S.、Kodaira S.、Yamashita M.、Almeev R. R.、Michibayashi K.、Sakuyama T.、Ferre E. C.、Kurz W.
    • Journal Title

      Geochemistry, Geophysics, Geosystems

      Volume: 17 Pages: 4973~4991

    • DOI

      10.1002/2016GC006638

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] High-flux plasma exposure of ultra-fine grain tungsten2016

    • Author(s)
      Kolasinski R.D.、Buchenauer D.A.、Doerner R.P.、Fang Z.Z.、Ren C.、Oya Y.、Michibayashi K.、Friddle R.W.、Mills B.E.
    • Journal Title

      International Journal of Refractory Metals and Hard Materials

      Volume: 60 Pages: 28~36

    • DOI

      10.1016/j.ijrmhm.2016.05.006

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] S-wave velocities and anisotropy of typical rocks from Yunkai metamorphic complex and constraints on the composition of the crust beneath Southern China2016

    • Author(s)
      Ji Shaocheng、Wang Qian、Shao Tongbin、Endo Hiroto、Michibayashi Katsuyoshi、Salisbury Matthew H.
    • Journal Title

      Tectonophysics

      Volume: 686 Pages: 27~50

    • DOI

      10.1016/j.tecto.2016.07.017

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Melt-rock interactions and fabric development of peridotites from North Pond in the Kane area, Mid-Atlantic Ridge: Implications of microstructural and petrological analyses of peridotite samples from IODP Hole U1382A2016

    • Author(s)
      Harigane Yumiko、Abe Natsue、Michibayashi Katsuyoshi、Kimura Jun-Ichi、Chang Qing
    • Journal Title

      Geochemistry, Geophysics, Geosystems

      Volume: 17 Pages: 2298~2322

    • DOI

      10.1002/2016GC006429

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Mica-dominated seismic properties of mid-crust beneath west Yunnan (China) and geodynamic implications2016

    • Author(s)
      Shao Tongbin、Ji Shaocheng、Oya Shoma、Michibayashi Katsuyoshi、Wang Qian
    • Journal Title

      Tectonophysics

      Volume: 677-678 Pages: 324~338

    • DOI

      10.1016/j.tecto.2016.04.024

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Effects of olivine fabric, melt-rock reaction, and hydration on the seismic properties of peridotites: Insight from the Luobusha ophiolite in the Tibetan Plateau2016

    • Author(s)
      Sun Shengsi、Ji Shaocheng、Michibayashi Katsuyoshi、Salisbury Matthew
    • Journal Title

      Journal of Geophysical Research: Solid Earth

      Volume: 121 Pages: 3300~3323

    • DOI

      10.1002/2015JB012579

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Three-dimensional Evolution of Melting, Heat and Melt Transfer in Ascending Mantle beneath a Fast-spreading Ridge Segment Constrained by Trace Elements in Clinopyroxene from Concordant Dunites and Host Harzburgites of the Oman Ophiolite2016

    • Author(s)
      Akizawa Norikatsu、Ozawa Kazuhito、Tamura Akihiro、Michibayashi Katsuyoshi、Arai Shoji
    • Journal Title

      Journal of Petrology

      Volume: 57 Pages: 777~814

    • DOI

      10.1093/petrology/egw020

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Temperature dependence of [100](010) and [001](010) dislocation mobility in natural olivine2016

    • Author(s)
      Wang Lin、Blaha Stephan、Pinter Zsanett、Farla Robert、Kawazoe Takaaki、Miyajima Nobuyoshi、Michibayashi Katsuyoshi、Katsura Tomoo
    • Journal Title

      Earth and Planetary Science Letters

      Volume: 441 Pages: 81~90

    • DOI

      10.1016/j.epsl.2016.02.029

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] 岩手県早池峰ー宮守オフィオライトかんらん岩の構造岩石学的特徴2016

    • Author(s)
      長谷川汰河・道林克禎・小澤一仁
    • Journal Title

      静岡大学地球科学研究報告

      Volume: 44 Pages: 31~46

  • [Journal Article] 超深海海溝のマントル直接研究~まるで惑星探査みたいなフィールドサイエンス2016

    • Author(s)
      道林克禎
    • Journal Title

      化学と工業

      Volume: 69 Pages: 446~448

  • [Journal Article] Reductive Heating Experiments on BOF-Slag: Simultaneous Phosphorus Re-Distribution and Volume Stabilization for Recycling2016

    • Author(s)
      Su Tung-Hsin、Yang Huai-Jen、Lee Yu-Chen、Shau Yen-Hong、Takazawa Eiichi、Lin Ming-Fong、Mou Jin-Luh、Jiang Wei-Teh
    • Journal Title

      steel research international

      Volume: 87 Pages: 1511~1526

    • DOI

      10.1002/srin.201500441

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] CO2 sequestration utilizing basic-oxygen furnace slag: Controlling factors, reaction mechanisms and V-Cr concerns2016

    • Author(s)
      Su Tung-Hsin、Yang Huai-Jen、Shau Yen-Hong、Takazawa Eiichi、Lee Yu-Chen
    • Journal Title

      Journal of Environmental Sciences

      Volume: 41 Pages: 99~111

    • DOI

      10.1016/j.jes.2015.06.012

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Redox state of mantle wedge above subducting slab inferred from the mantle section of Oman ophiolite2016

    • Author(s)
      Tani Masafumi, Takazawa Eiichi, Satish-Kumar M., Akasaka Masahide, Kanke Nami, Murakami Ryutaro, Suetake Anna, Tamura Yoshihiko
    • Organizer
      Goldschmidt Conference 2016
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Serpentinization process of the mantle peridotite in the northern Fizh block, the Oman ophiolite2016

    • Author(s)
      Yoshida Yuki, Takazawa Eiichi, Ueda Hayato, Tamura Yoshihiko
    • Organizer
      Goldschmidt Conference 2016
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Geochemical relationship of Haybi volcanics and amphibolites in the metamorphic sole of Oman ophiolite2016

    • Author(s)
      Sakashita, Miyabi, Mori Namiko, Takazawa Eiichi, Nohara Rikako, Takahashi Toshiro, Tamura Yoshihiko
    • Organizer
      Goldschmidt Conference 2016
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] The redox state in the Fizh mantle section, the northern Oman ophiolite as an analog of mantle wedge in subduction zone2016

    • Author(s)
      Tani Masafumi, Takazawa Eiichi, Satish-Kumar M., Akasaka Masahide, Kanke Nami, Murakami Ryutaro, Suetake Anna, Tamura Yoshihiko
    • Organizer
      Japan Geoscience Union Meeting 2016
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Estimate of the serpentinization process in the northern Fizh block, the Oman ophiolite2016

    • Author(s)
      Yoshida Yuki, Takazawa Eiichi, Ueda Hayato, Tamura Yoshihiko
    • Organizer
      Japan Geoscience Union Meeting 2016
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Geochemical evaluation of Haybi volcanic rocks as a protolith of amphibolites in the metamorphic sole of Oman ophiolite2016

    • Author(s)
      Sakashita Miyabi, Mori Namiko, Takazawa Eiichi, Nohara Rikako, Takahashi Toshiro, Tamura Yoshihiko
    • Organizer
      Japan Geoscience Union Meeting 2016
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] オマーンオフィオライトのマントルかんらん岩から推測されるマントルウェッジの酸化還元状態2016

    • Author(s)
      高澤栄一, 谷雅史, Satish-Kumar M., 赤坂正秀, 田村芳彦
    • Organizer
      日本鉱物科学会2016年年会
  • [Presentation] オマーンオフィオライトICDP陸上掘削の概要と展望2016

    • Author(s)
      高澤栄一, 田村芳彦, 道林克禎, 森下知晃, 阿部なつ江, 宮澤隆, 仙田量子, キヨートウー モー
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2016年大会
  • [Presentation] マントル掘削計画:モホール計画と前弧モホール計画, そしてオマーン陸上掘削2016

    • Author(s)
      道林克禎
    • Organizer
      海洋調査技術学会第28回研究成果発表会特別セッション「国際深海科学掘削計画(IODP)の成果」
  • [Presentation] Physical properties of fore-arc basalt and boninite in Izu-Bonin-Mariana forearc recovered by IODP Expedition 3522016

    • Author(s)
      Michibayashi Katsuyoshi, Honda M., Almeev R. R., Christeson G. L., Sakuyama T., Yamamoto Y., Watanabe T.
    • Organizer
      AGU Fall Meeting
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Brittle and ductile textures of naturally sheared rocks: examples from Kashio mylonite along the Median Tectonic Line, Urakawa, Japan2016

    • Author(s)
      Michibayashi K., Endo H., Mainprice D.
    • Organizer
      Oxford Instruments EBSD Symposium
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 海洋プレート拡大軸 直下における最上部マントルの構造岩石学的特徴~オマーンオフィオライトを例として~2016

    • Author(s)
      道林克禎,大家翔馬,尾上彩佳,小田島庸浩
    • Organizer
      日本地質学会第123年学術大会
  • [Presentation] Lithospheric structure deduced by olivine crystal-fabrics in peridotites2016

    • Author(s)
      Michibayashi Katsuyoshi
    • Organizer
      Japan Geoscience Union Meeting 2016
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 房総半島嶺岡帯の蛇紋岩化したかんらん岩に残された背弧的特徴とその空間分布2016

    • Author(s)
      道林克禎,片貝寿幸
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合大会2016
  • [Presentation] Physical properties of fore-arc basalt and boninite drilled by IODP EXP352 and its significance for the seismic velocity structure in the oceanic crust2016

    • Author(s)
      Michibayashi K., Honda M., Yamamoto Y., Kamiya N., Sakuyama T., Watanabe T.
    • Organizer
      Japan Geoscience Union Meeting 2016
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] IODP Expedition352で採取された前弧玄武岩・ボニナイトの岩石物性研究2016

    • Author(s)
      本多睦美,道林克禎,山本由弦,針金由美子,神谷奈々,渡辺了,藤井昌和,柵山徹也
    • Organizer
      日本地質学会第123年学術大会
  • [Presentation] 南部マリアナ海溝陸側斜面で採取された海溝カンラン岩の地質学的研究2016

    • Author(s)
      大家翔馬,上原茂樹,道林克禎,小原泰彦,石井輝秋
    • Organizer
      日本地質学会第123年学術大会
  • [Presentation] 丹沢深成岩体に接する角閃岩の変形微細構造 と結晶方位ファブリック2016

    • Author(s)
      水野那希・道林克禎
    • Organizer
      日本地質学会第123年学術大会
  • [Presentation] 静岡県佐久間町中央構造線 沿いに分布する断層岩の延性脆性組織と結晶方位解析2016

    • Author(s)
      遠藤弘人・道林克禎・David Mainprice
    • Organizer
      日本地質学会第123年学術大会
  • [Presentation] 静岡県佐久間町浦川の中央構造線鹿塩マイロナイトの延性脆性組織2016

    • Author(s)
      遠藤弘人・道林克禎
    • Organizer
      日本地質学会中部支部2016年支部年会
  • [Presentation] マリアナ海溝最西端で採取された海溝かんらん岩の地質学的研究2016

    • Author(s)
      大家翔馬・上原茂樹・道林克禎・小原泰彦・石井輝秋・万年一剛
    • Organizer
      日本地質学会中部支部2016年支部年会
  • [Presentation] 丹沢深成岩体に接する変成マフィック岩の変形微細構造2016

    • Author(s)
      水野那希・道林克禎
    • Organizer
      日本地質学会中部支部2016年支部年会
  • [Presentation] 国際深海科学掘削計画第352次研究航海で掘削された前弧玄武岩とボニナイトの物性研究2016

    • Author(s)
      本多睦美・道林克禎・山本由弦・神谷奈々・渡辺了・柵山徹也
    • Organizer
      日本地質学会中部支部2016年支部年会
  • [Presentation] 静岡県佐久間町浦川の中央構造線鹿塩マイロナイトの延性脆性組織2016

    • Author(s)
      遠藤弘人・道林克禎
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合大会
  • [Presentation] Peridotites outcropped in the southern Mariana Trench2016

    • Author(s)
      Oya, S., Uehara, S., Michibayashi, K., Ohara, Y., Ishii, T., Mannen, K.
    • Organizer
      JpGU2016
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 丹沢深成岩体に接する変成マフィック岩の変形微細構造2016

    • Author(s)
      水野那希・道林克禎
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合大会2016年大会
  • [Presentation] 国際深海科学掘削計画第352次研究航海で掘削された前弧玄武岩とボニナイトの物性研究2016

    • Author(s)
      本多睦美・道林克禎・山本由弦・神谷奈々・渡辺了・柵山徹也
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合大会2016年大会
  • [Presentation] マリアナ海溝最西端で採取された海溝かんらん岩の地質学的研究2016

    • Author(s)
      大家翔馬・道林克禎・小原泰彦・石井輝秋・水野那希・万年一剛
    • Organizer
      ブルーアー ス2016
  • [Presentation] Lithospheric structure and composition of the Southern Marianas2016

    • Author(s)
      小原泰彦・Robert J. Stern・Fernand Martinez・石井輝秋・大家翔馬・道林克禎
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2016年大会
  • [Presentation] 角閃石片麻岩の弾性波速度と岩石微細構造2016

    • Author(s)
      小池寛太・遠藤弘人・道林克禎・渡辺了
    • Organizer
      日本地球惑星連合2016年大会

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Published: 2018-12-17   Modified: 2022-10-20  

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