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沈み込む海山が島弧火山活動に及ぼす影響

研究課題

研究課題/領域番号 18H03747
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 中区分17:地球惑星科学およびその関連分野
研究機関東京大学

研究代表者

岩森 光  東京大学, 地震研究所, 教授 (80221795)

研究分担者 横山 哲也  東京工業大学, 理学院, 教授 (00467028)
石川 晃  東京工業大学, 理学院, 准教授 (20524507)
中村 仁美  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 地質調査総合センター, 上級主任研究員 (60572659)
西澤 達治  山梨県富士山科学研究所, その他部局等, 研究員 (80826579)
石塚 治  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 地質調査総合センター, 首席研究員 (90356444)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
44,460千円 (直接経費: 34,200千円、間接経費: 10,260千円)
2021年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2020年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円)
2019年度: 15,600千円 (直接経費: 12,000千円、間接経費: 3,600千円)
2018年度: 16,510千円 (直接経費: 12,700千円、間接経費: 3,810千円)
キーワード海山 / 沈み込み / 火成活動 / カムチャッカ / 日本列島 / 南米 / アフリカ / ホットスポット / 沈み込み帯火成活動 / 日本 / 沈み込み火成活動 / 島弧 / 火山活動
研究成果の概要

沈み込んだ海山および海洋底の熱的・物質的異常の沈み込み(例えば、熱的な異常ともいえる海嶺の沈み込み)が、島弧の火山活動に及ぼす影響を解明するため、カムチャッカ半島北東に位置する火山群、日本の箱根・富士火山、および南米チリの海嶺沈み込み域を対象とし、その溶岩の生成条件、地下の温度圧力・物質構造を岩石学的および地球物理学的手法により研究した。カムチャッカ半島では、天皇海山列の沈み込み方向に沿って、海山の物質的影響を受けた火山クラスタが見いだされ、海山の影響が前弧から背弧領域にまで広がっている可能性が見いだされた。箱根・富士火山およびチリでは、深部から供給されるマグマ組成や地下構造の制約が進んだ。

研究成果の学術的意義や社会的意義

海山や海嶺・海台(以降、一括して海山)は地球上10万個以上存在し、海溝に衝突・沈み込んで地震活動に大きな影響を与えることが知られている(例えば茨城沖や茨城県で多数の地震を誘発)。これらの力学的影響に加え、海山の熱的・物質的影響が存在すると予想されるが、それらが島弧変動に与える役割はこれまでほとんど研究されてこなかった。今回の研究により、沈み込んだ海山が、島弧の予期せぬ場所(例えば前弧域)を含む沈み込み帯の広範囲に影響を及ぼしうることが分かった。

報告書

(5件)
  • 2022 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (47件)

すべて 2023 2022 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (6件) 雑誌論文 (22件) (うち国際共著 10件、 査読あり 22件、 オープンアクセス 20件) 学会発表 (19件) (うち国際学会 8件、 招待講演 10件)

  • [国際共同研究] Russian Academy of Sciences(ロシア連邦)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [国際共同研究] Russian Academy of Sciences(ロシア連邦)

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      2020 実績報告書
  • [国際共同研究] Russian Academy of Sciences(ロシア連邦)

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      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] Concepcion University/SHOA/University of Chile(チリ)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] Russian Academy of Sciences(ロシア連邦)

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      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Concepcion(チリ)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] Groundwaters and deep-seated fluid circulation around Aso Volcano, Southwest Japan, revealed by multivariate statistical analysis of the geochemical data2023

    • 著者名/発表者名
      Iwamori Hikaru、Nakamura Hitomi、Morikawa Noritoshi、Takahashi Masaaki、Inamura Akihiko、Haraguchi Satoru、Nishizawa Tatsuji、Sakata Shuhei
    • 雑誌名

      Journal of Volcanology and Geothermal Research

      巻: 433 ページ: 107739-107739

    • DOI

      10.1016/j.jvolgeores.2022.107739

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Large-scale structures in the Earth’s interior: Top-down hemispherical dynamics constrained by geochemical and geophysical approaches2022

    • 著者名/発表者名
      Iwamori Hikaru、Yoshida Masaki、Nakamura Hitomi
    • 雑誌名

      Frontiers in Earth Science

      巻: 10 ページ: 1-21

    • DOI

      10.3389/feart.2022.1033378

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Temporal Evolution of Proto-Izu-Bonin-Mariana Arc Volcanism over 10 Myr: Constraints from Statistical Analysis of Melt Inclusion Compositions2020

    • 著者名/発表者名
      Hamada Morihisa、Iwamori Hikaru、Brandl Philipp A、Ushikubo Takayuki、Shimizu Kenji、Ito Motoo、Li He、Savov Ivan P
    • 雑誌名

      Journal of Petrology

      巻: - 号: 1 ページ: 1-29

    • DOI

      10.1093/petrology/egaa022

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Compositional heterogeneity of Archean mantle estimated from Sr and Nd isotopic systematics of basaltic rocks from North Pole, Australia, and the Isua supracrustal belt, Greenland2020

    • 著者名/発表者名
      Nakamura Hitomi、Sano Ayane、Kagami Saya、Yokoyama Tetsuya、Ishikawa Akira、Komiya Tsuyoshi、Iwamori Hikaru
    • 雑誌名

      Precambrian Research

      巻: 347 ページ: 105803-105803

    • DOI

      10.1016/j.precamres.2020.105803

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Multivariate statistical analyses of rare earth element compositions of spring waters from the Arima and Kii areas, Southwest Japan2020

    • 著者名/発表者名
      Iwamori Hikaru, Nakamura Hitomi, Chang Qing, Morikawa Noritoshi, Haraguchi Satoru
    • 雑誌名

      GEOCHEMICAL JOURNAL

      巻: 54 号: 4 ページ: 165-182

    • DOI

      10.2343/geochemj.2.0583

    • NAID

      130007891329

    • ISSN
      0016-7002, 1880-5973
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Thermodynamic modeling of hydrous-melt?olivine equilibrium using exhaustive variable selection2020

    • 著者名/発表者名
      Ueki Kenta、Kuwatani Tatsu、Okamoto Atsushi、Akaho Shotaro、Iwamori Hikaru
    • 雑誌名

      Physics of the Earth and Planetary Interiors

      巻: 300 ページ: 106430-106430

    • DOI

      10.1016/j.pepi.2020.106430

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The Chemical and Isotope Composition of Nitrogen Thermal Groundwaters of the Kuldur Spa (Jewish Autonomous Region, Russia)2020

    • 著者名/発表者名
      Kharitonova N. A.、Lyamina L. A.、Chelnokov G. A.、Bragin I. V.、Karabtsov A. A.、Tarasenko I. A.、Nakamura H.、Iwamori H.
    • 雑誌名

      Moscow University Geology Bulletin

      巻: 75 号: 6 ページ: 621-635

    • DOI

      10.3103/s014587522006006x

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] 地殻流体の起源・分布と変動現象2019

    • 著者名/発表者名
      IWAMORI Hikaru、YUKUTAKE Yohei、IIO Yoshihisa、NAKAMURA Hitomi
    • 雑誌名

      地学雑誌

      巻: 128 号: 5 ページ: 761-783

    • DOI

      10.5026/jgeography.128.761

    • NAID

      130007745835

    • ISSN
      0022-135X, 1884-0884
    • 年月日
      2019-10-25
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Trace-element characteristics of east-west mantle geochemical hemispheres2019

    • 著者名/発表者名
      Hikaru Iwamori, Hitomi Nakamura, Masaki Yoshida, Takashi Nakagawa, Kenta Ueki, Atsushi Nakao, Tatsuji Nishizawa, and Satoru Haraguchi
    • 雑誌名

      Comptes Rendus Geoscience

      巻: 351 号: 2-3 ページ: 209-220

    • DOI

      10.1016/j.crte.2018.09.007

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] On the implications of the coupled evolution of the deep planetary interior and the presence of surface ocean water in hydrous mantle convection2019

    • 著者名/発表者名
      Nakagawa Takashi、Iwamori Hikaru
    • 雑誌名

      Comptes Rendus Geoscience

      巻: 351 号: 2-3 ページ: 197-208

    • DOI

      10.1016/j.crte.2019.02.001

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Geochemical mapping of slab-derived fluid and source mantle along Japan arcs2019

    • 著者名/発表者名
      Nakamura Hitomi、Iwamori Hikaru、Nakagawa Mitsuhiro、Shibata Tomoyuki、Kimura Jun-Ichi、Miyazaki Takashi、Chang Qing、Vaglarov Bogdan Stefanov、Takahashi Toshiro、Hirahara Yuka
    • 雑誌名

      Gondwana Research

      巻: 70 ページ: 36-49

    • DOI

      10.1016/j.gr.2019.01.007

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] The geochemistry of water and gas phases from high pCO2 sparkling springs within the northern Sikhote-Alin ridge region (Russian Far East)2019

    • 著者名/発表者名
      Kharitonova Natalia、Chelnokov Georgy、Bragin Ivan、Nakamura Hitomi、Iwamori Hikaru、Morikawa Noritoshi、Korzun Anna
    • 雑誌名

      E3S Web of Conferences

      巻: 98 ページ: 01025-01025

    • DOI

      10.1051/e3sconf/20199801025

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Mechanical coupling of the motion of the surface plate and the lower mantle slab: Effects of viscosity hill, yield strength, and depth-dependent thermal expansivity2019

    • 著者名/発表者名
      Kaneko Takeo、Nakakuki Tomoeki、Iwamori Hikaru
    • 雑誌名

      Physics of the Earth and Planetary Interiors

      巻: 294 ページ: 106274-106274

    • DOI

      10.1016/j.pepi.2019.106274

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Coupled afterslip and transient mantle flow after the 2011 Tohoku earthquake2019

    • 著者名/発表者名
      Muto J.、Moore J. D. P.、Barbot S.、Iinuma T.、Ohta Y.、Iwamori H.
    • 雑誌名

      Science Advances

      巻: 5 号: 9 ページ: 1-8

    • DOI

      10.1126/sciadv.aaw1164

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Fractionation of highly siderophile elements in metal grains from unequilibrated ordinary chondrites: Implications for the origin of chondritic metals2019

    • 著者名/発表者名
      Okabayashi Satoki、Yokoyama Tetsuya、Nakanishi Nao、Iwamori Hikaru
    • 雑誌名

      Geochimica et Cosmochimica Acta

      巻: 244 ページ: 197-215

    • DOI

      10.1016/j.gca.2018.10.003

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Tiny droplets of ocean island basalts unveil Earth’s deep chlorine cycle2019

    • 著者名/発表者名
      Hanyu, T., Shimizu, K., Ushikubo, T., Kimura, J.-I., Chang, Q., Hamada, M., Ito, M., Iwamori, H., Ishikawa, T.
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 10 号: 1 ページ: 60-60

    • DOI

      10.1038/s41467-018-07955-8

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] レアアース泥の起源:独立成分分析による数理統計的アプローチを中心に2018

    • 著者名/発表者名
      安川 和孝、中村 謙太郎、藤永 公一郎、岩森 光、加藤 泰浩
    • 雑誌名

      地球化学

      巻: 52 号: 4 ページ: 171-210

    • DOI

      10.14934/chikyukagaku.52.171

    • NAID

      130007550670

    • ISSN
      0386-4073, 2188-5923
    • 年月日
      2018-12-25
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Geochemical database of Japanese islands for basement rocks:2018

    • 著者名/発表者名
      Haraguchi Satoru、Ueki Kenta、Yoshida Kenta、Kuwatani Tatsu、Mohamed Mika、Horiuchi Shunsuke、Iwamori Hikaru
    • 雑誌名

      地質学雑誌

      巻: 124 号: 12 ページ: 1049-1054

    • DOI

      10.5575/geosoc.2018.0027

    • NAID

      130007612396

    • ISSN
      0016-7630, 1349-9963
    • 年月日
      2018-12-15
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Distribution of slab-derived fluids around the edge of the Philippine Sea Plate from Central to Northeast Japan2018

    • 著者名/発表者名
      Nakamura Hitomi、Iwamori Hikaru、Ishizuka Osamu、Nishizawa Tatsuji
    • 雑誌名

      Tectonophysics

      巻: 723 ページ: 297-308

    • DOI

      10.1016/j.tecto.2017.12.004

    • NAID

      40021616521

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] GEOFCM: a new method for statistical classification of geochemical data using spatial contextual information2018

    • 著者名/発表者名
      YOSHIDA Kenta、KUWATANI Tatsu、YASUMOTO Atsushi、HARAGUCHI Satoru、UEKI Kenta、IWAMORI Hikaru
    • 雑誌名

      Journal of Mineralogical and Petrological Sciences

      巻: 113 号: 3 ページ: 159-169

    • DOI

      10.2465/jmps.171127

    • NAID

      130007403328

    • ISSN
      1345-6296, 1349-3825
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Roles of Hydrous Lithospheric Mantle in Deep Water Transportation and Subduction Dynamics2018

    • 著者名/発表者名
      Nakao Atsushi、Iwamori Hikaru、Nakakuki Tomoeki、Suzuki Yujiro J.、Nakamura Hitomi
    • 雑誌名

      Geophysical Research Letters

      巻: 45 号: 11 ページ: 5336-5343

    • DOI

      10.1029/2017gl076953

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] On the evolution of the water ocean in the plate-mantle system2018

    • 著者名/発表者名
      Nakagawa Takashi、Iwamori Hikaru、Yanagi Ryunosuke、Nakao Atsushi
    • 雑誌名

      Progress in Earth and Planetary Science

      巻: 5 号: 1 ページ: 1-16

    • DOI

      10.1186/s40645-018-0209-2

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 強親鉄性元素及びRe-Os同位体系から探るSredinny Range北部(カムチャッカ)のマグマ生成プロセス2022

    • 著者名/発表者名
      三ツ出 唯利、西澤 達治、中村 仁美、Churikova Tatiana、Gordeychik Boris、石川 晃、岩森 光
    • 学会等名
      JpGU-AGU Joint Meeting 2022
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] カムチャッカにおけるテクトニクス‐火成活動の特徴:太平洋プレート北端におけるダイナミクスに対する意味2021

    • 著者名/発表者名
      西澤 達治、中村 仁美、岩森 光
    • 学会等名
      JpGU-AGU Joint Meeting 2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 高-Mg安山岩及び玄武岩中の強親鉄性元素の特徴とカムチャッカ前弧域における第四紀島弧火成活動の成因2021

    • 著者名/発表者名
      西澤 達治、三ツ出 唯利、中村 仁美、Churikova Tatiana、Gordeychik Boris、石川 晃、岩森 光
    • 学会等名
      JpGU-AGU Joint Meeting 2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Subduction zone processes with fluid and melt: numerical model and observations2020

    • 著者名/発表者名
      Hikaru Iwamori
    • 学会等名
      JpGU-AGU Joint Meeting 2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Re-Os systematic of volcanic rock from East Cone, Kamchatka Peninsula2020

    • 著者名/発表者名
      三ツ出 唯利、西澤 達治、中村 仁美、Tatiana Churikova、Boris Gordeychik、石川 晃、藤田 遼、岩森 光、坂田 周平
    • 学会等名
      JpGU-AGU Joint Meeting 2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Temporal evolution of proto-Izu-Bonin-Mariana arc volcanism over 10 Ma: Constraints from statistical analysis of melt inclusion compositions2020

    • 著者名/発表者名
      浜田 盛久、岩森 光、Brandl Philipp、牛久保 孝行、清水 健二、伊藤 元雄、李 賀、サボブ イヴァン
    • 学会等名
      JpGU-AGU Joint Meeting 2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] カムチャッカにおけるテクトニクス‐火成活動の特徴:太平洋プレート北端におけるダイナミクスに対する意味2020

    • 著者名/発表者名
      澤 達治、中村 仁美、岩森 光
    • 学会等名
      JpGU-AGU Joint Meeting 2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Subduction zone processes with fluid and melt: numerical model and observations2020

    • 著者名/発表者名
      Iwamori, H.
    • 学会等名
      JpGU
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] カムチャッカにおけるテクトニクス‐火成活動の特徴:太平洋プレート北端におけるダイナミクスに対する意味2020

    • 著者名/発表者名
      西澤 達治、中村 仁美、岩森 光
    • 学会等名
      JpGU
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 岩石組成の統計的特徴量の東西比較による、日本列島島弧の地球化学形成過程の理解2020

    • 著者名/発表者名
      原口 悟、上木 賢太、岩森 光
    • 学会等名
      JpGU
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Clustering analysis of Ryugu spectral data obtained by NIRS3 infrared spectrometer onboard Hayabusa2 spacecraft2020

    • 著者名/発表者名
      松岡 萌、岩森 光、Domingue Deborah、臼井 寛裕、北里 宏平、岩田 隆浩
    • 学会等名
      JpGU
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Temporal evolution of proto-Izu-Bonin-Mariana arc volcanism over 10 Ma: Constraints from statistical analysis of melt inclusion compositions2020

    • 著者名/発表者名
      浜田 盛久、岩森 光、Brandl Philipp、牛久保 孝行、清水 健二、伊藤 元雄、李 賀、サボブ イヴァン
    • 学会等名
      JpGU
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 多変量解析及び同位体分析に基づく北西太平洋深海堆積物の地球化学的特徴2020

    • 著者名/発表者名
      安川 和孝、田中 えりか、宮崎 隆、Bogdan Vaglarov、常 青、大田 隼一郎、中村 謙太郎、藤永 公一郎、町田 嗣樹、岩森 光、加藤 泰浩
    • 学会等名
      JpGU
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Re-Os systematic of volcanic rock from East Cone, Kamchatka Peninsula2020

    • 著者名/発表者名
      三ツ出 唯利、西澤 達治、中村 仁美、Tatiana Churikova、Boris Gordeychik、石川 晃、藤田 遼、岩森 光、坂田 周平
    • 学会等名
      JpGU
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Chemical geodynamics based on statistical analyses and forward simulation2018

    • 著者名/発表者名
      Hikaru Iwamori
    • 学会等名
      JpGU
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] カムチャツカ北部,北部Sredinny Rangeにおける火成活動2018

    • 著者名/発表者名
      西澤達治, 中村仁美, CHURIKOVA Tatiana, GORDEYCHIK Boris, 石塚 治, 岩森 光
    • 学会等名
      JpGU
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 島弧における火成活動・火山噴火プロセスの統合的理解に向けて2018

    • 著者名/発表者名
      中村仁美, 鈴木雄治郎, 入山 宙, 中尾篤史, 岩森 光
    • 学会等名
      JpGU
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 沈み込み帯の深部水輸送・ダイナミクスにおける含水スラブマントルの効果2018

    • 著者名/発表者名
      中尾篤史, 岩森 光, 中久喜伴益, 鈴木雄冶郎, 中村仁美
    • 学会等名
      JpGU
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Differentiation process for magma in the arc crust of the Sengan volcanic region, Northeastern Japan, constrained from principal component analysis2018

    • 著者名/発表者名
      上木 賢太, 岩森 光
    • 学会等名
      JpGU
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2024-01-30  

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