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2019 Fiscal Year Annual Research Report

沈み込む海山が島弧火山活動に及ぼす影響

Research Project

Project/Area Number 18H03747
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

岩森 光  東京大学, 地震研究所, 教授 (80221795)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 横山 哲也  東京工業大学, 理学院, 教授 (00467028)
中村 仁美  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 地質調査総合センター, 主任研究員 (60572659)
西澤 達治  東京工業大学, 理学院, 研究員 (80826579)
石塚 治  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 地質調査総合センター, 上級主任研究員 (90356444)
石川 晃  東京工業大学, 理学院, 准教授 (20524507)
Project Period (FY) 2018-04-01 – 2022-03-31
Keywords沈み込み / 海山 / 島弧 / 火山活動 / カムチャッカ / 日本 / 南米
Outline of Annual Research Achievements

海洋プレート上に存在する10万個以上の海山や海嶺・海台(以降、一括して海山)は、プレート運動によりいずれは海溝に衝突・沈み込む。海山の沈み込みは高頻度の普遍的現象であり、沈み込み帯の地震・地殻変動に大きな影響を与えている。近年、沈み込む海山の熱的・化学的作用により、予期せぬ場所に火山を生むなど、沈み込まれる側(島弧)の火山活動にも大きな影響を与えることが分かってきた。これらの影響をカムチャッカ、日本、南米を対象に研究を進めた。
溶岩試料の地球化学分析:天皇海山列の沈み込みにより生じたカムチャッカ半島のEast Cone火山群 [EC]の既存溶岩試料について、強新鉄性元素およびOs同位体比分析を行った。その結果、通常の海洋プレートの脱水成分に加え、海山のように比較的新鉄性元素に富むスラブ物質が関与している可能性が明らかとなった。
溶岩組成データの解析:カムチャッカ半島北部の溶岩約70試料についての主成分・微量元素・同位体組成分析が完了し、既存データと合わせて、カムチャッカ弧沿いの系統的な組成変化の有無や性質の検証を進めた。
日本での予備調査:カルデラ火山と非カルデラ火山が隣接する箱根・富士火山域を対象として、文献調査および予備野外調査を行った。またそれらのデータに基づき、機械学習手法を用いたデータ解析を進めた。その結果、
チリでの地球物理学的観測調査:拡大中の海嶺が沈み込んでいる南米チリについて、地震観測・熱学的観測を終え、機器・データ回収を行った。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

カムチャッカ半島の火山活動の研究については、初年度に調査・採取したEC火山群の試料輸送がコロナ禍で完了していないものの、既存代替試料を用いた分析・解析が進んだ。日本やチリにおける予備調査あるいは観測調査はほぼ予定通り進んだ。

Strategy for Future Research Activity

カムチャッカ半島EC火山群において採取した試料を日本に輸送し、室内分析・データ解析を行う。また、日本列島の火山については、箱根・富士地域の調査を進めると同時に、既存データの解析を引き続き継続・拡張し、組成の時空変化の特徴付けを行う。南米チリについては、地震観測・熱学観測データの回収・解析を行い、沈み込んだ海嶺の影響を、地震学的・熱学的・物質科学的な手法を合わせて検証する。

  • Research Products

    (18 results)

All 2020 2019 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (9 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Peer Reviewed: 9 results,  Open Access: 9 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Invited: 7 results)

  • [Int'l Joint Research] Russian Academy of Sciences(ロシア連邦)

    • Country Name
      RUSSIA FEDERATION
    • Counterpart Institution
      Russian Academy of Sciences
  • [Int'l Joint Research] Concepcion University/SHOA/University of Chile(チリ)

    • Country Name
      CHILE
    • Counterpart Institution
      Concepcion University/SHOA/University of Chile
  • [Journal Article] Trace-element characteristics of east?west mantle geochemical hemispheres2019

    • Author(s)
      Iwamori Hikaru、Nakamura Hitomi、Yoshida Masaki、Nakagawa Takashi、Ueki Kenta、Nakao Atsushi、Nishizawa Tatsuji、Haraguchi Satoru
    • Journal Title

      Comptes Rendus Geoscience

      Volume: 351 Pages: 209~220

    • DOI

      10.1016/j.crte.2018.09.007

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] On the implications of the coupled evolution of the deep planetary interior and the presence of surface ocean water in hydrous mantle convection2019

    • Author(s)
      Nakagawa Takashi、Iwamori Hikaru
    • Journal Title

      Comptes Rendus Geoscience

      Volume: 351 Pages: 197~208

    • DOI

      10.1016/j.crte.2019.02.001

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Geochemical mapping of slab-derived fluid and source mantle along Japan arcs2019

    • Author(s)
      Nakamura Hitomi、Iwamori Hikaru、Nakagawa Mitsuhiro、Shibata Tomoyuki、Kimura Jun-Ichi、Miyazaki Takashi、Chang Qing、Vaglarov Bogdan Stefanov、Takahashi Toshiro、Hirahara Yuka
    • Journal Title

      Gondwana Research

      Volume: 70 Pages: 36~49

    • DOI

      10.1016/j.gr.2019.01.007

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] The geochemistry of water and gas phases from high pCO2 sparkling springs within the northern Sikhote-Alin ridge region (Russian Far East)2019

    • Author(s)
      Kharitonova Natalia、Chelnokov Georgy、Bragin Ivan、Nakamura Hitomi、Iwamori Hikaru、Morikawa Noritoshi、Korzun Anna
    • Journal Title

      E3S Web of Conferences

      Volume: 98 Pages: 01025~01025

    • DOI

      10.1051/e3sconf/20199801025

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Mechanical coupling of the motion of the surface plate and the lower mantle slab: Effects of viscosity hill, yield strength, and depth-dependent thermal expansivity2019

    • Author(s)
      Kaneko Takeo、Nakakuki Tomoeki、Iwamori Hikaru
    • Journal Title

      Physics of the Earth and Planetary Interiors

      Volume: 294 Pages: 106274~106274

    • DOI

      10.1016/j.pepi.2019.106274

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Origin and Distribution of Geofluids and Their Roles on Geodynamics2019

    • Author(s)
      IWAMORI Hikaru、YUKUTAKE Yohei、IIO Yoshihisa、NAKAMURA Hitomi
    • Journal Title

      Journal of Geography (Chigaku Zasshi)

      Volume: 128 Pages: 761~783

    • DOI

      10.5026/jgeography.128.761

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Coupled afterslip and transient mantle flow after the 2011 Tohoku earthquake2019

    • Author(s)
      Muto J.、Moore J. D. P.、Barbot S.、Iinuma T.、Ohta Y.、Iwamori H.
    • Journal Title

      Science Advances

      Volume: 5 Pages: 1~8

    • DOI

      10.1126/sciadv.aaw1164

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Fractionation of highly siderophile elements in metal grains from unequilibrated ordinary chondrites: Implications for the origin of chondritic metals2019

    • Author(s)
      Okabayashi Satoki、Yokoyama Tetsuya、Nakanishi Nao、Iwamori Hikaru
    • Journal Title

      Geochimica et Cosmochimica Acta

      Volume: 244 Pages: 197~215

    • DOI

      10.1016/j.gca.2018.10.003

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Tiny droplets of ocean island basalts unveil Earth’s deep chlorine cycle2019

    • Author(s)
      Hanyu Takeshi、Shimizu Kenji、Ushikubo Takayuki、Kimura Jun-Ichi、Chang Qing、Hamada Morihisa、Ito Motoo、Iwamori Hikaru、Ishikawa Tsuyoshi
    • Journal Title

      Nature Communications

      Volume: 10 Pages: 1~7

    • DOI

      10.1038/s41467-018-07955-8

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Subduction zone processes with fluid and melt: numerical model and observations2020

    • Author(s)
      Iwamori, H.
    • Organizer
      JpGU
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] カムチャッカにおけるテクトニクス‐火成活動の特徴:太平洋プレート北端におけるダイナミクスに対する意味2020

    • Author(s)
      西澤 達治、中村 仁美、岩森 光
    • Organizer
      JpGU
    • Invited
  • [Presentation] 岩石組成の統計的特徴量の東西比較による、日本列島島弧の地球化学形成過程の理解2020

    • Author(s)
      原口 悟、上木 賢太、岩森 光
    • Organizer
      JpGU
    • Invited
  • [Presentation] Clustering analysis of Ryugu spectral data obtained by NIRS3 infrared spectrometer onboard Hayabusa2 spacecraft2020

    • Author(s)
      松岡 萌、岩森 光、Domingue Deborah、臼井 寛裕、北里 宏平、岩田 隆浩
    • Organizer
      JpGU
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Temporal evolution of proto-Izu-Bonin-Mariana arc volcanism over 10 Ma: Constraints from statistical analysis of melt inclusion compositions2020

    • Author(s)
      浜田 盛久、岩森 光、Brandl Philipp、牛久保 孝行、清水 健二、伊藤 元雄、李 賀、サボブ イヴァン
    • Organizer
      JpGU
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 多変量解析及び同位体分析に基づく北西太平洋深海堆積物の地球化学的特徴2020

    • Author(s)
      安川 和孝、田中 えりか、宮崎 隆、Bogdan Vaglarov、常 青、大田 隼一郎、中村 謙太郎、藤永 公一郎、町田 嗣樹、岩森 光、加藤 泰浩
    • Organizer
      JpGU
    • Invited
  • [Presentation] Re-Os systematic of volcanic rock from East Cone, Kamchatka Peninsula2020

    • Author(s)
      三ツ出 唯利、西澤 達治、中村 仁美、Tatiana Churikova、Boris Gordeychik、石川 晃、藤田 遼、岩森 光、坂田 周平
    • Organizer
      JpGU
    • Int'l Joint Research / Invited

URL: 

Published: 2021-12-27  

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