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水の放出・移動によるスラブ内地震発生の仕組みの解明

研究課題

研究課題/領域番号 18K13640
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分17040:固体地球科学関連
研究機関東京大学 (2020-2021)
国立研究開発法人海洋研究開発機構 (2018-2019)

研究代表者

森重 学  東京大学, 地震研究所, 助教 (70746544)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2020年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2019年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2018年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
キーワード沈み込み帯 / スラブ内地震 / 温度 / 水 / データ科学 / 流体 / 熱伝導率 / 蛇紋岩 / 温度構造 / 水の移動 / ベイズ推定
研究成果の概要

特に日本やアメリカの沈み込み帯に焦点を当て、多様な物性や地球物理学的観測結果を考慮した温度構造を数値モデリングにより求めた。具体的には(1)物性や観測データの不確かさまで取り入れることによる温度構造のより定量的な推定、(2)熱伝導率の異方性(考える方向により物性が異なること)が温度構造に及ぼす影響の評価、を行った。そして得られた温度構造を用いて、スラブ内における脱水位置の推定を行なった。また単純な場合に対して、岩石変形に伴って生じる圧力勾配が水の移動に及ぼす影響を明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

スラブ内地震の発生には、スラブから放出される水が重要な役割を果たすと考えられている。そしてスラブからの水の放出率と発生場所は温度に大きく支配される。本研究では沈み込み帯の温度構造を、データ科学的手法を用いて物性や観測データの不確かさまで含めて評価する枠組みを構築することに成功した。また岩石変形が水の移動に及ぼす影響に関しても新たな知見を得た。その結果、スラブ内地震発生の仕組みをより定量的に議論することが可能になった。

報告書

(5件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2022 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 3件、 招待講演 2件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] The thermal structure of subduction zones predicted by plate cooling models with variable thermal properties2022

    • 著者名/発表者名
      Morishige M
    • 雑誌名

      Geophysical Journal International

      巻: 229 号: 3 ページ: 1490-1502

    • DOI

      10.1093/gji/ggac008

    • 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] Limited impact of anisotropic thermal conductivity in the mantle wedge on the slab temperature in the Tohoku subduction zone, Northeast Japan2021

    • 著者名/発表者名
      Morishige M.、Tasaka M.
    • 雑誌名

      Tectonophysics

      巻: 820 ページ: 229110-229110

    • DOI

      10.1016/j.tecto.2021.229110

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 海洋プレート冷却モデルが東北地方沈み込み帯の温度構造に与える影響2021

    • 著者名/発表者名
      森重学
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2021年大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 熱伝導率の異方性を考慮した東北地方沈み込み帯温度構造のモデリング2021

    • 著者名/発表者名
      森重学、田阪美樹
    • 学会等名
      日本地震学会2021年度秋季大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Rheological effects on aqueous fluid migration near the subducting plate interface2020

    • 著者名/発表者名
      Morishige, M.
    • 学会等名
      JpGU-AGU Joint Meeting 2020
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Bayesian inference of model parameters controlling the thermal structure of subduction zones2020

    • 著者名/発表者名
      Morishige, M. and Kuwatani, T.
    • 学会等名
      JpGU-AGU Joint Meeting 2020
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 地殻熱流量データに基づく沈み込み帯温度構造の不確かさの推定2020

    • 著者名/発表者名
      森重学、桑谷立
    • 学会等名
      日本地震学会秋季大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Migration of aqueous fluid near the subducting plate interface2019

    • 著者名/発表者名
      Morishige, M. and van Keken, P.E.
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2019年大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Mechanism of aqueous fluid migration through a thin, low-viscosity layer near the subducting plate interface2019

    • 著者名/発表者名
      Morishige, M.
    • 学会等名
      日本地震学会2019年度秋季大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Migration of aqueous fluid in a subducting slab with implications for intermediate-depth seismicity2018

    • 著者名/発表者名
      Morishige, M. and van Keken, P.E.
    • 学会等名
      日本地球 惑星科学連合2018 年大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Mechanism of fluid flow near the plate interface: the importance of a thin, low-viscosity layer2018

    • 著者名/発表者名
      Morishige, M.
    • 学会等名
      AGU fall meeting
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [備考] 森重学のページ

    • URL

      https://sites.google.com/site/manabumorishige/

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実施状況報告書 2019 実施状況報告書
  • [備考] 熱伝導率の異方性を考慮した沈み込み帯温度構造のモデリング

    • URL

      https://www.eri.u-tokyo.ac.jp/research/15421/

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [備考] 森重 学 (Manabu Morishige)

    • URL

      https://sites.google.com/site/manabumorishige/

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2023-01-30  

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