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

2020 Fiscal Year Annual Research Report

データ駆動型アプローチによる海洋下部地殻および上部マントル変質速度の探索

Research Project

Project/Area Number 18J01649
Research InstitutionJapan Agency for Marine-Earth Science and Technology

Principal Investigator

大柳 良介  国立研究開発法人海洋研究開発機構, 海域地震火山部門, 特別研究員(PD)

Project Period (FY) 2018-04-25 – 2021-03-31
Keywords反応速度 / 蛇紋岩 / 蛇紋岩化作用 / 水熱実験 / データ駆動型手法
Outline of Annual Research Achievements

これまで,岩石―水反応のような不均一反応系は高度な非線形性をもつため,反応経路の解析には緻密な分析を必要としていた.そこで,研究代表者は昨年度に開発した水熱反応の反応速度解析アルゴリズムに着想を得て,本年度は機械学習的アプローチにより水熱反応の反応経路を自動的に選び出す手法を開発した.この手法は,反応経路の全組み合わせに対する逆解析を行い,Widely-applicable Bayesian Information Criterionと呼ばれるベイズ自由エネルギーの近似量を計算することで,反応経路を選び出すものである.さまざまなケースでのベンチマークテストを行った結果,数が少なくノイズが大きいようなデータからは正しい反応経路を選ぶことが難しい反面,数が多くノイズが少ないデータからはほとんどの場合で正しい反応経路を選ぶことができるとわかった.この手法を用いることで,解析が難しい非線形現象を簡単に解釈できることが期待される.これらの研究成果は,The European Physics Journalに受理され,掲載された.
また,これらの研究と並行して岩石試料の地球化学的解析を行い,海洋底に露出しているマントル岩石の変質プロセスの解読を試みた.小笠原海溝から採取した蛇紋岩のいくつかは破砕されて角礫化されており,炭酸塩でセメントされている.地球化学的分析・解析から,炭酸塩はマントル岩石を循環する古海水から析出したことがわかった.更に,古海水は0.1-0.01m/sの速度で最大30年循環していたことがわかった.一方で,推定された寿命は,大西洋における蛇紋岩熱水湧水系より遥かに短い(>30,000年).これらの結果は,生命の餌となる可能性があるマントル由来の流体が間欠的に供給されている可能性を示唆している.これらの結果は,論文としてまとめ,現在査読中である.

Research Progress Status

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (18 results)

All 2021 2020

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 1 results) Presentation (15 results) (of which Int'l Joint Research: 6 results,  Invited: 2 results)

  • [Journal Article] Albite-K-feldspar-quartz equilibria in hydrothermal fluids at 400, 420°C and 20-35 MPa: Experimental measurements and thermodynamic calculations2021

    • Author(s)
      Okamoto Atsushi、Ishii Hajime、Oyanagi Ryosuke、Tsuchiya Noriyoshi
    • Journal Title

      Geothermics

      Volume: 94 Pages: 102109~102109

    • DOI

      10.1016/j.geothermics.2021.102109

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Exploration of nonlinear parallel heterogeneous reaction pathways through Bayesian variable selection2021

    • Author(s)
      Oyanagi Ryosuke X.、Kuwatani Tatsu、Omori Toshiaki
    • Journal Title

      The European Physical Journal B

      Volume: 94 Pages: 42

    • DOI

      10.1140/epjb/s10051-021-00053-7

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Discovery of datolite in a high-pressure marble from the Sanbagawa metamorphic belt: Indication of B-rich fluid activity2021

    • Author(s)
      YOSHIDA Kenta、NIKI Sota、SAWADA Hikaru、OYANAGI Ryosuke
    • Journal Title

      Journal of Mineralogical and Petrological Sciences

      Volume: 116 Pages: 1~8

    • DOI

      10.2465/jmps.200730

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Variable occurrences of magnetite and iron mobility during serpentinization: insights from samples from CM1A of Oman Drilling Project2020

    • Author(s)
      Oyanagi, R., Yoshida, K., Niwa, Y., Takeichi, Y., Kimura, M., Yoshida, K., Okamoto, A., Oman Drilling Project Phase 2 Science Party, 2020.
    • Organizer
      JpGU-AGU joint Meeting 2020
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] オマーンオフィオライト下部地殻―マントル境界の蛇紋岩化プロセスに伴うき裂形成:数値シミュレーションと画像解析による考察2020

    • Author(s)
      吉田一貴,大柳良介,清水浩之,岡本敦,土屋範芳
    • Organizer
      日本鉱物科学会2020年会オンライン
  • [Presentation] 超臨界条件での曹長石-カリ長石の溶解平衡:熱力学データの拡張と水熱実験からの制約2020

    • Author(s)
      石井肇,岡本敦,大柳良介,土屋範芳
    • Organizer
      日本鉱物科学会2020年会オンライン
  • [Presentation] マントルウェッジの炭酸塩化に伴う脱水反応,体積変化と元素移動2020

    • Author(s)
      岡本敦,大柳良介,吉田一貴,宇野正起,サティシュ クマール
    • Organizer
      日本鉱物科学会2020年会オンライン
  • [Presentation] 四国中央部三波川変成帯東五良津岩体中のマーブルに見られるダトー石の形成条件とその意義2020

    • Author(s)
      吉田健太、仁木創太、沢田輝、大柳良介
    • Organizer
      JpGU-AGU joint Meeting 2020
  • [Presentation] Bayesian Data-driven Approach for Extracting Nonlinear Dynamics of Heterogeneous Reactions2020

    • Author(s)
      伊藤雅起、桑谷立、大柳良介、大森敏明
    • Organizer
      JpGU-AGU joint Meeting 2020
  • [Presentation] Extension of log K of aqueous species to low-water density conditions and comparison with hydrothermal experiments on feldspar dissolution2020

    • Author(s)
      石井肇、岡本敦、大柳良介、土屋範芳
    • Organizer
      JpGU-AGU joint Meeting 2020
  • [Presentation] Numerical prediction of effect of olivine content for proceeding of serpentinization2020

    • Author(s)
      吉田一貴、岡本敦、大柳良介、清水浩之、土屋範芳、Oman Drilling Project Phase 2 Science Party
    • Organizer
      JpGU-AGU joint Meeting 2020
  • [Presentation] Dynamic rate control changes during reactive-transport processes of serpentinization2020

    • Author(s)
      Ryosuke Oyanagi, Atsushi Okamoto, Noriyoshi Tsuchiya
    • Organizer
      Goldschmidt 2020 Virtual
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] A Two Stage P-T-T History of the Sanbagawa Metamorphic Terrane Constrained by Grossular U-Pb Geochronology2020

    • Author(s)
      S. NIKI, K. YOSHIDA, H. SAWADA, R. OYANAGI, T. HIRATA
    • Organizer
      Goldschmidt 2020 Virtual
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Metamorphic Evolution of Subducting Sediments Detected by Sparse-Modelling2020

    • Author(s)
      Yoshida K, Kuwatani T, Ueki K, Oyanagi R & Akaho S
    • Organizer
      Goldschmidt 2020 Virtual
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Fracture patterns during serpentinization in oceanic lower crust: Insights from the Oman ophiolite and numerical simulations2020

    • Author(s)
      Kazuki Yoshida, Atsushi Okamoto, Ryosuke Oyanagi, Hiroyuki Shimizu, Noriyoshi Tsuchiya, Oman Drilling Project Phase 2 Science Party
    • Organizer
      GSA 2020 Connects Online
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Episodic mantle wedge carbonation induced by infiltration of oxidizing fluids2020

    • Author(s)
      Atsushi Okamoto, Ryosuke Oyanagi, Kazuki Yoshida, Masaoki Uno, Madhusoodhan Satish-Kumar3
    • Organizer
      AGU Fall Meeting 2020
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 深海6300mから採取された蛇紋岩中の炭酸塩脈の成因とその意義2020

    • Author(s)
      大柳良介,岡本敦,サティシュ クマール,南雅代,針金由美子,道林克禎
    • Organizer
      変成岩などシンポジウム
  • [Presentation] EBSD解析の新しい試み2020

    • Author(s)
      Wallis Simon, Takayoshi Nagaya, Kenta Yoshida, Ryosuke Oyanagi
    • Organizer
      変成岩などシンポジウム

URL: 

Published: 2021-12-27  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi