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2023 Fiscal Year Annual Research Report

New approach for the mechanical properties and initiation of plate tectonics

Research Project

Project/Area Number 20H00200
Research InstitutionHiroshima University

Principal Investigator

片山 郁夫  広島大学, 先進理工系科学研究科(理), 教授 (10448235)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 吉田 晶樹  国立研究開発法人海洋研究開発機構, 海域地震火山部門(火山・地球内部研究センター), 主任研究員 (00371716)
平内 健一  静岡大学, 理学部, 准教授 (10633290)
佐久間 博  国立研究開発法人物質・材料研究機構, 機能性材料研究拠点, 主幹研究員 (20400426)
河合 研志  東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 准教授 (20432007)
岡崎 啓史  広島大学, 先進理工系科学研究科(理), 准教授 (90784257)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2024-03-31
Keywordsプレートテクトニクス / 熱クラック / 弾性的性質 / 岩石強度
Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は,熱クラックの生成がプレート強度に影響を及ぼしプレート沈み込みの開始につながるとの説を多角的に検証することである。昨年度までの成果として,海洋プレートを構成する物質に熱クラックを導入しすると,ヤング率などの弾性的な性質が低下すること,また数値シミュレーションによってプレートの弾性率が低下すると,沈み込みが起きやすくなることがわかっていた。本年度は,これらの成果を三次元対流シミュレーションへ組み込むことや,現在の海洋プレートの沈み込み場への応用を試みた。また,オマーンオフィオライトでの現地調査に基づき,海洋プレートのどの部分にどの程度の割れ目が発達しているかを検証した。これらの成果は国際誌に発表するとともに,国内外の学会で研究発表を行った。

Research Progress Status

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (22 results)

All 2024 2023

All Journal Article (10 results) (of which Peer Reviewed: 10 results,  Open Access: 1 results) Presentation (12 results) (of which Invited: 3 results)

  • [Journal Article] Low-temperature friction experiments on ice-salt mixtures: Implications for the strength of ice plate boundaries on Europa2024

    • Author(s)
      Okazaki Yusuke、Azuma Shintaro、Fukuhara Daijiro、Katayama Ikuo、Sekine Yasuhito、Saruya Tomotaka
    • Journal Title

      Icarus

      Volume: 411 Pages: 115961~115961

    • DOI

      10.1016/j.icarus.2024.115961

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Electrical resistivity, seismic velocity, and porosity of crustal rocks from the Oman ophiolite under brine-saturated ocean floor conditions2024

    • Author(s)
      Tanimoto Kazumasa、Akamatsu Yuya、Katayama Ikuo
    • Journal Title

      Lithos

      Volume: 470-471 Pages: 107500~107500

    • DOI

      10.1016/j.lithos.2024.107500

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Simultaneous electrical resistivity and elastic wave velocity measurements during triaxial deformation of granite under brine-saturated conditions2023

    • Author(s)
      Katayama Ikuo、Aoi Yu、Tanimoto Kazumasa、Akamatsu Yuya、Sawayama Kazuki
    • Journal Title

      Earth, Planets and Space

      Volume: 75 Pages: -

    • DOI

      10.1186/s40623-023-01809-4

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] A small amount of water reduces the friction of the preferentially oriented montmorillonite gouge2023

    • Author(s)
      Sakuma Hiroshi、Katayama Ikuo、Kawai Kenji、Tamura Kenji
    • Journal Title

      Applied Clay Science

      Volume: 243 Pages: 107058~107058

    • DOI

      10.1016/j.clay.2023.107058

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Paleo‐Permeability Structure of the Crustal Section of the Samail Ophiolite Based on Automated Detection of Veins in X‐Ray CT Core Images From the Oman Drilling Project2023

    • Author(s)
      Akamatsu Y.、Katayama I.、Okazaki K.、Michibayashi K.
    • Journal Title

      Geochemistry, Geophysics, Geosystems

      Volume: 24 Pages: -

    • DOI

      10.1029/2022GC010792

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Cross‐Property Relationship Between Electrical Resistivity and Elastic Wave Velocity of Crustal Rocks From the Oman Drilling Project Hole GT3A: Implications for in Situ Geophysical Properties of Oceanic Crust2023

    • Author(s)
      Akamatsu Y.、Nagase K.、Abe N.、Okazaki K.、Hatakeyama K.、Katayama I.
    • Journal Title

      Journal of Geophysical Research: Solid Earth

      Volume: 128 Pages: -

    • DOI

      10.1029/2022JB026130

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Permeability evolution in fine‐grained Aji granite during triaxial compression experiments2023

    • Author(s)
      Sueyoshi Kazumasa、Katayama Ikuo、Sawayama Kazuki
    • Journal Title

      Geophysical Prospecting

      Volume: 72 Pages: 675~684

    • DOI

      10.1111/1365-2478.13412

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Role of mantle carbonation in trench outer‐rise region in the global carbon cycle2023

    • Author(s)
      Katayama Ikuo、Okazaki Keishi、Okamoto Atsushi
    • Journal Title

      Island Arc

      Volume: 32 Pages: -

    • DOI

      10.1111/iar.12499

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Stress regime analysis for the transition to a stagnant-lid convection regime in the terrestrial mantle2023

    • Author(s)
      Yoshida Masaki
    • Journal Title

      Planetary and Space Science

      Volume: 238 Pages: 105794~105794

    • DOI

      10.1016/j.pss.2023.105794

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Mantle-wedge alteration facilitates intra-oceanic subduction initiation along a pre-existing fault zone2023

    • Author(s)
      Izumi Miki、Hirauchi Ken-ichi、Yoshida Masaki
    • Journal Title

      Tectonophysics

      Volume: 861 Pages: 229908~229908

    • DOI

      10.1016/j.tecto.2023.229908

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 火星地殻での地震波不連続面の解釈:帯水層の可能性2023

    • Author(s)
      片山郁夫
    • Organizer
      CA研究会
    • Invited
  • [Presentation] プレート深部への海水浸透によるマントルでの不均質性の形成2023

    • Author(s)
      片山郁夫
    • Organizer
      インターリッジ研究集会
  • [Presentation] 弾性波速度と比抵抗のジョイントモデルに基づく海洋地殻でのクラックや水質変成の変遷2023

    • Author(s)
      片山郁夫,谷本和優,赤松祐哉
    • Organizer
      日本鉱物科学会
  • [Presentation] Simultaneous measurement of seismic velocity and electrical resistivity of mafic and ultramafic rocks during triaxial deformation under fluid-saturated condition2023

    • Author(s)
      Eranga Gayanath Jayawickrama, Ikuo Katayama
    • Organizer
      地球惑星科学連合大会
  • [Presentation] Effect of large-scale fractures on high Vp/Vs anomalies in the subducting oceanic crust2023

    • Author(s)
      赤松祐哉,片山郁夫
    • Organizer
      地球惑星科学連合大会
    • Invited
  • [Presentation] 蛇紋岩中のロジン岩脈の分布に基づいたフィールドスケールでの変質マントルの地震波速度・電気比抵抗2023

    • Author(s)
      坂本玄弥,谷本和優,赤松祐哉,片山郁夫
    • Organizer
      地球惑星科学連合大会
  • [Presentation] 広島ががら山における花崗岩風化に伴う物性変化2023

    • Author(s)
      吉田淳樹,横山正,海堀正博,片山郁夫,谷本和優
    • Organizer
      地球惑星科学連合大会
  • [Presentation] Heterogeneity of crack distribution in the oceanic crust inferred from downhole variations in P-wave velocity of the Oman Drilling Project Hole GT3A2023

    • Author(s)
      赤松祐哉,桑谷立,片山郁夫
    • Organizer
      地球惑星科学連合大会
  • [Presentation] オマーンオフィオライトの蛇紋岩を用いた封圧下での電気比抵抗・地震波速度・空隙率の同時測定2023

    • Author(s)
      谷本和優,片山郁夫
    • Organizer
      地球惑星科学連合大会
  • [Presentation] 三軸圧縮試験における比抵抗の異方性の測定方法の開発2023

    • Author(s)
      宗慈瑛,赤松祐哉,片山郁夫,鈴木健士,澤山和貴
    • Organizer
      地球惑星科学連合大会
  • [Presentation] 地球内部での水と炭素循環にリンクした地球表層環境変動2023

    • Author(s)
      片山郁夫
    • Organizer
      地球惑星科学連合大会
    • Invited
  • [Presentation] 氷塩混合物を用いた低温摩擦実験から考察するエウロパのプレート境界強度2023

    • Author(s)
      岡崎雄祐,東真太郎,片山郁夫,関根康人,猿谷友孝
    • Organizer
      地球惑星科学連合大会

URL: 

Published: 2024-12-25  

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