2016 Fiscal Year Annual Research Report
Characterization and genesis of mantle compositional hemispheres
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26247091
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| Research Institution | Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology |
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Principal Investigator |
岩森 光 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地球内部物質循環研究分野, 分野長 (80221795)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
横山 哲也 東京工業大学, 理学院, 准教授 (00467028)
中村 仁美 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地球内部物質循環研究分野, 研究員 (60572659)
石塚 治 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 活断層・火山研究部門, 主任研究員 (90356444)
吉田 晶樹 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地球深部ダイナミクス研究分野, 主任研究員 (00371716)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | マントル / 組成 / 半球構造 / 南太平洋 / カムチャッカ / 独立成分分析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
これまでに採取した南太平洋海洋島の試料から、風化の影響の少ないおよそ２０の試料について、カンラン石斑晶を分離し、メルト包有物を微小領域分析（EPMA、SIMS、LA-ICP-MS）にかける準備を進めた。次いで１つの岩石から得られる包有物を、無作為に均質化を行う試料と行わない試料の2系統に分けた：均質化した方が正確に分析できる場合と、均質化によって改変されてしまう場合が存在するからである。予備実験を行い、均質化によって包有物内の結晶が融ける最少温度を見つけ、効率的な均質化とオリジナル情報保持の両立を図った。光学顕微鏡による観察を進め、均質化前の包有物について、結晶の種類、大きさ、モードを記載するとともに、予察的に微小領域分析を開始した。水輸送や含水反応、および岩石物性への水の影響を考慮したマントル対流数値シミュレーションを行い、以下の非線形システムを初めて整合的に解くことに成功した：沈み込むスラブからの脱水と流体移動、流体と対流するマントルとの反応、含水-脱水反応に伴う岩石粘性・密度変化、対流・温度構造変化→脱水反応へのフィードバックである。その結果、（１）東北日本下での標準モデルの構築（Horiuchi & Iwamori, 2016）、（２）全マントルスケールでのスラブ沈み込みダイナミクスへの影響評価（Nakao et al., 2016）がなされた。これらは、地球内部でどのように水が分布し、半球構造をもたらしうるか、理解の基礎となる。多変量解析手法についても改良を進め、クラスタ・主成分・独立成分分析を組み合わせ、効率的かつ正確にデータ構造を把握する方法を考案した（Iwamori et al., 2017）。この方法を用いて、玄武岩同位体組成を解析し、「普通のマントル」もいくつかの特徴を持つグループに分けられること、そのうちの一つが、半球構造の形成に関わることを示した。
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| Research Progress Status |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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