2016 Fiscal Year Annual Research Report
Evaluation of coseismic fluid and melt processes in earthquake faults by geochemical and petrological analyses
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16H04066
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| Research Institution | Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology |
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Principal Investigator |
石川 剛志 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 高知コア研究所, 研究所長 (30270979)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 地震 / 断層 / 地球化学 / 流体岩石相互作用 / 摩擦溶融 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
地震時に断層内で生じる流体岩石相互作用および摩擦溶融を、断層岩の地球化学的・岩石学的解析により定量的に評価する手法を構築する目的で、以下の研究を行った。
(1)統合国際深海掘削計画（IODP）東北地方太平洋沖地震調査掘削（JFAST）で採取された日本海溝プレート境界断層の岩石について1ミリグラムレベルの少量試料の主成分・微量元素および同位体比（ホウ素・リチウムを含む）の包括分析法を構築した。また、母岩の間隙水のホウ素・リチウム同位体比測定からは、60℃以上の流体岩石相互作用履歴が認められないという予察的な結果を得た。成果は国内・国際学会で発表した。また、将来のより詳細な分析に備え、レーザーアブレーションICP質量分析法による微小領域のホウ素・リチウム同位体比測定法および表面電離質量分析法によるストロンチウム安定同位体比測定法を開発し、それぞれ国際誌に論文発表した。
(2)徳島・牟岐の上部白亜紀四万十付加体中の摩擦溶融を伴う断層岩、および母岩の堆積岩について、マイクロドリリングで試料を採取し、ICP質量分析法により主成分・微量元素の分析を行った。摩擦溶融の証拠であるシュードタキライト脈およびその変質物と推定される黒色脈については、分析の結果、主成分組成の粘土鉱物組成方向への明瞭なシフト、および金属微量元素の顕著な濃集が認められた。シュードタキライトや黒色脈が示す組成的特徴が母岩の特徴と明瞭に区別されることから、摩擦溶融の判定・定量的評価に向けて化学分析が有望であることが明らかとなった。成果は国際学会で発表した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本年度は、主として日本海溝プレート境界断層および四万十付加体中の化石断層について分析試料選定と微量元素・同位体分析を開始し、流体岩石相互作用および摩擦溶融の定量的評価のための基礎データを取得できた。関連する分析技術開発も進んでおり、研究はおおむね順調に進捗している。
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| Strategy for Future Research Activity |
おおむね順調に進捗しているので、得られた結果をフィートバックさせながら、基本的には当初の計画に沿って研究を推進する。ただし、本研究の目的に対し、より好適な試料およびデータ取得・解析のための新技術の探索、実験的アプローチの検討等は順次行ってゆく。
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