2020 Fiscal Year Annual Research Report
Water content in the uppermost mantle of the oceanic plate and its origin
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19H01990
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| Research Institution | Kanazawa University |
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Principal Investigator |
森下 知晃 金沢大学, 地球社会基盤学系, 教授 (80334746)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
芳川 雅子 広島大学, 先進理工系科学研究科(理), 研究員 (00378605)
牛久保 孝行 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 超先鋭研究開発部門(高知コア研究所), 主任研究員 (10722837)
海野 進 金沢大学, 地球社会基盤学系, 教授 (30192511)
清水 健二 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 超先鋭研究開発部門(高知コア研究所), 主任研究員 (30420491)
仙田 量子 九州大学, 比較社会文化研究院, 准教授 (50377991)
水上 知行 金沢大学, 地球社会基盤学系, 助教 (80396811)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 海洋プレート / 地殻・マントル境界 / 含水量 / 海洋プレート加水 / 海洋プレート変質 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，地球惑星科学の第1級研究課題である“プレートの沈み込みに伴う水循環に必要なプレート中の含水量”および“プレートテクトニクスが起きるためのプレート強度問題”の解明にはモホ面・上部マントル近傍岩石中の水の存在形態（無水鉱物中の水量と岩石―水反応によってできる岩石）と量の情報が重要であると仮説を立て検証している．現段階では，海洋プレート深部物質を直接得ることはできないため，これまで得られた試料の中で，上記の問題解明に最も適した試料と考えられる国際陸上掘削計画(IODP)で採取された陸上に露出した過去の海洋プレートの地殻／マントル境界層相当の連続コア試料、および過去の海洋プレート物質が地表に露出したオフィオライト、実際の海洋プレートを構成している深海性カンラン岩を用いて解析を行う．本研究では，海洋プレートの含水量とその水の起源の解明に向けて，１）モホ面近傍を構成している岩石中の無水鉱物の含水量・および水のプロキシ元素含有量の上部マントル相当深部方向変化，２）マントル物質の加水低温変質物質である蛇紋岩の特徴・形成条件と蛇紋岩化を起こした水の起源，３）過去に溶融を経験した物質の溶融領域への混合の影響を明らかにすることを目的として解析を行った.
オマーンオフィオライト国際陸上掘削計画試料解析：コアの試料の主要な岩石におけるカンラン石中の主要・微量元素・含水量測定，Os同位体，Sr同位体分析に関してデータの取得を完了した．
世界のオフィオライト地殻・マントル境界相当岩石の特徴：日本国、フィリピン、インド、エジプトに露出する過去の海洋プレート由来物質の解析を行い，上記の情報を補完するような海洋プレートの変質過程やより広域の空間情報が必要な元素濃集に関する情報を得た。
深海性カンラン岩解析：北極海で採取されたGakkel海嶺のカンラン岩の特徴を明らかにした．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
新型コロナ感染症の影響で、試料の準備・分析について当該施設，共同研究者施設の状況により分析が計画通り進められなかったため。また，想定外のナノスケールの鉱物相が鉱物中の含水量測定に影響を受けていることが明らかになってきたため，その影響の検証に予定外の時間がかかっている．
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| Strategy for Future Research Activity |
オマーンオフィオライト国際陸上掘削計画試料解析について，いくつかの試料の高空間分解能電子顕微鏡を用いてのナノスケールの微小相の産状を明らかにし，その成因や影響について検証を行う。
これらの検証を終えた上で，いくつかの試料に関して追加の含水量測定を行う予定である．
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