Petrophysical studies involving petrological descriptions: Implications for the analysis of oceanic Moho discontinuity
Project/Area Number |
18H01321
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Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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Allocation Type | Single-year Grants |
Section | 一般 |
Review Section |
Basic Section 17040:Solid earth sciences-related
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Research Institution | Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology |
Principal Investigator |
阿部 なつ江 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 研究プラットフォーム運用開発部門, 主任研究員 (80302933)
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
片山 郁夫 広島大学, 先進理工系科学研究科(理), 教授 (10448235)
富士原 敏也 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 海域地震火山部門(地震発生帯研究センター), 主任研究員 (30359129)
岡崎 啓史 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), 研究員 (90784257)
吉田 健太 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), 研究員 (80759910)
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Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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Project Status |
Granted (Fiscal Year 2020)
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Budget Amount *help |
¥17,810,000 (Direct Cost: ¥13,700,000、Indirect Cost: ¥4,110,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
Fiscal Year 2019: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Fiscal Year 2018: ¥11,830,000 (Direct Cost: ¥9,100,000、Indirect Cost: ¥2,730,000)
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Keywords | ICDPオマーン掘削計画 / IODP国際深海掘削計画 / モホ面 / 海洋地殻 / 蛇紋岩 / 海洋下部地殻 / 岩石物性 / オマーン掘削 / 斑れい岩 / 弾性波速度 / 電気比抵抗 / 透水率 / 「ちきゅう」 / 空隙率 |
Outline of Annual Research Achievements |
主にオマーン陸上掘削試料を中心に、岩石の詳細な記載・常温常圧かでの物性計測、および加圧条件下での物性計測を実施した。具体的には、 (A)岩石記載・物性計測およびデータ解析(計400個程度、担当・阿部、岡﨑、片山):2018年度までにオマーン掘削で得られた岩石試料の「ちきゅう」船上での記載・分析データを解析し、電気比抵抗値から岩石の透水率を見積もることに成功した。成果は国際学術誌に掲載され、国内外の学会において発表した。 (B)加圧弾性波測定(担当・片山および広島大学院生):詳しく記載された岩石試料を200MPaまでの圧力を加えて弾性波速度を測定した結果、海洋下部地殻物質である斑れい岩と、マントル物質である蛇紋岩化かんらん岩では、加水変成作用による弾性波速度の低下率に大きな違いが見られ、海洋プレート内における地殻とマントルの海底変成作用の影響に差があることが明らかになった。成果は国際学術誌に掲載され、国内外の学会において発表した。 (C) 過去の海洋科学掘削において採取した岩石試料の再解析(担当・阿部、冨士原):オマーン陸上掘削試料とともに、岩石物性データを再解析した。その結果、下部地殻物質である斑れい岩において、含まれるかんらん石量が海底変質作用の影響を大きく左右することで、弾性波速度を大きく変化(低下)させることが明らかになった。成果は国内外の学会において発表し、国内学術誌に発表した。 さらに掘削試料の船上物性測定時に、短時間で岩石試料を水に飽和させる方法について、従来の浸透法ではなく含浸法という手法の開発にも成功し、国内学術誌に掲載され、国内外の学会で発表した。
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Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
オマーン掘削試料の「ちきゅう」船上分析において取得した多量データ解析に加え、加圧条件下での弾性波速度測定および電気比抵抗測定も進めた結果、海洋プレートの地殻-マントル境界付近(つまりモホ面)における変成作用と鉱物モード組成、および岩石物性の相関関係が明らかになった。このことから、モホ面を構成する物質の解明や物性変化がどのように起こるか解析が進んでいる。 今年度は、原著査読論文6件(内、国際誌に4件、国内誌に2件)が掲載され、成果発表も済んでおり、概ね研究計画は順調に進展している。
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Strategy for Future Research Activity |
追加試料の電気比抵抗測定を行うとともに、さらに既存のデータ解析を進める計画である。データ解析は順調に進んでいるが、追加試料の測定データを加えることで、下部地殻-マントル境界付近の変成作用による空隙率や浸透率の変化が、モホ面の構成に与える影響についてさらに解析する予定である。
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Report
(2 results)
Research Products
(53 results)
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[Journal Article] Oman Drilling Project: Scientific Drilling in the Samail Ophiolite, Sultanate of Oman2020
Author(s)
Kelemen, P.B., Matter, J.M., Teagle, D.A.H., Coggon, J.A., and the Oman Drilling Project Science Team* (*M. Hamadaを含む)
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Journal Title
Proceedings of the Oman Drilling Project: College Station, TX (International Ocean Discovery Program)
Volume: -
Pages: 1-173
DOI
Related Report
Open Access / Int'l Joint Research
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[Presentation] Accessing the Building Blocks of Life: Deepening Hole U1309D, Atlantis Massif, Mid-Atlantic Ridge: IODP Proposal 9372020
Author(s)
A. McCaig, D. K. Blackman, B. Orcutt, B. Menez, M. D. Lilley, C. G. Wheat, J. C. J. Lissenberg, B. Ildefonse, F. Klein, S. Q. Lang, N. Abe, Y. Ohara et al.
Organizer
AGU Fall Meeting 2020
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[Presentation] Initial studies of the petrophysics in the sheeted dikes and upper gabbro from Oman Drilling Project Hole GT3A2020
Author(s)
Natue Abe, Kohei Hatakeyama, Keishi Okazaki, James Andrew Leong, Benoit Ildefonse, Yamato Tateishi, Michelle Harris, Katsu Michibayashi, Juan Carlos de Obeso, Damon Teagle, Eiichi Takazawa, Peter Kelemen, Jude Ann Coggon, Juerg Michael Matter and Oman Drilling Project Phase 1 Science Party
Organizer
International Conference on Ophiolites and the Oceanic Lithosphere: Results of the Oman Drilling Project and Related Research
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[Presentation] Crack density and aspect ratio of serpentinized dunites and harzburgites in the Hole BA1B, 3A, and 4A inferred from onboard ultrasonic velocity data2020
Author(s)
Ikuo Katayama, Natsue Abe, Keishi Okazaki, Kohei Hatakeyama, Yuya Akamatsu, Katsuyoshi Michibayashi, Marguerite Godard, Peter Kelemen, and The Oman Drilling Project Phase 2 Science Party
Organizer
International Conference on Ophiolites and the Oceanic Lithosphere: Results of the Oman Drilling Project and Related Research
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[Presentation] Physical Properties of the MohoTZ: Implications from recent drilling projects2019
Author(s)
Natsue Abe, Keishi Okazaki, Ikuo Katayama, Kohei Hatakeyama, Yuya Akamatsu, Katsuyoshi Michibayashi, Eiichi Takazawa, Peter B Kelemen, Damon A H Teagle, Juerg Michael Matter, Jude Ann Coggon and The Oman Drilling Project Science Party
Organizer
American Geophysical Union Fall Meeting 2019
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[Presentation] Overview of the physical property measurements, ChikyuOman 2017 and 2018: Crust and Mantle sections from ICDP Oman Drilling Project Phase I and II2019
Author(s)
Natsue Abe, Keishi Okazaki, Ikuo Katayama, Kohei Hatakeyama, Benoit Ildefonse, Ole Ivar Ulven, Gilbert Hong, Wenlu Zhu, Benoit Cordonnier, Yuya Akamatsu, Katsuyoshi Michibayashi, Eiichi Takazawa, Michell Harris, Damon Teagle, Peter Kelemen, et al.
Organizer
日本地球惑星科学連合 2019年大会
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[Presentation] Initial report of physical property measurements, ChikyuOman 2018: Crust-Mantle boundary and the mantle section from ICDP Oman Drilling Project Phase II2018
Author(s)
Natsue Abe, Keishi Okazaki, Ikuo Katayama, Kohei Hatakeyama, Ole Ivar Ulven, Gilbert Hong, Wenlu Zhu, Benoit Cordonnier, Yuya Akamatsu, Katsuyoshi Michibayashi, Eiichi Takazawa, Marguerite Godard, Teagle Damon, Peter Kelemen, and The Oman Drilling Project Phase 2 Science Party
Organizer
American Geophysical Union Fall Meeting 2018
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[Presentation] Permeability profile across the crust-mantle sections in the Oman Drilling Project inferred from on-board measurements of dry and wet resistivity2018
Author(s)
Ikuo Katayama, Keishi Okazaki, Natsue Abe, Ole Ivar Ulven, Gilbert Hong, Wenlu Zhu, Benoit Cordonnier, Kohei Hatakeyama, Yuya Akamatsu, Katsuyoshi Michibayashi, Marguerite Godard, Peter Kelemen, and The Oman Drilling Project Phase 2 Science Party.
Organizer
American Geophysical Union Fall Meeting 2018
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[Presentation] Strength profile at the CM sites, ICDP Oman Drilling Project2018
Author(s)
Yasuhiro Yamada, Moe Kyaw, Adam Wspaniary, Natsue Abe, Katsuyoshi Michibayashi, Eiichi Takazawa, Juerg Matter, Damon Teagle, Peter Kelemen, The Oman Drilling Project Phase 2 Science Party
Organizer
American Geophysical Union Fall Meeting 2018
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