| 研究課題/領域番号 |
19H01990
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分17040:固体地球科学関連
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| 研究機関 | 金沢大学 |
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研究代表者 |
森下 知晃 金沢大学, 地球社会基盤学系, 教授 (80334746)
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| 研究分担者 |
芳川 雅子 広島大学, 先進理工系科学研究科(理), 特任准教授 (00378605)
牛久保 孝行 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), 主任研究員 (10722837)
海野 進 金沢大学, 地球社会基盤学系, 教授 (30192511)
清水 健二 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), 主任研究員 (30420491)
仙田 量子 九州大学, 比較社会文化研究院, 准教授 (50377991)
水上 知行 金沢大学, 地球社会基盤学系, 助教 (80396811)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
2021年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2020年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2019年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
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| キーワード | マントル / 水循環 / オフィオライト / 海洋プレート / 無水・含水鉱物 / カンラン石 / 蛇紋石 / 地殻・マントル境界 / 含水量 / 海洋プレート加水 / 海洋プレート変質 / カンラン岩 / モホ面 / 上部マントル / 海洋プレートの含水量 / 太古溶融 / 海洋プレートの加水 / 海洋プレートの変質 / オマーンオフィオライト / モホ |
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| 研究開始時の研究の概要 |
海洋プレートの沈み込みに伴う水循環を担っているプレート中の含水量、およびプレートテクトニクスが起きるためのプレート強度問題は地球惑星科学の第1級研究課題である．本研究では，特に，モホ面（地殻-マントル境界）近傍岩石中の水の存在形態（無水鉱物中の水量と岩石―水反応によってできる岩石）の解明に取り組む．上記の問題解明に最も適した試料である国際陸上掘削計画で採取された過去の海洋プレートの地殻-マントル境界層相当の連続コア試料を用いて，1)モホ面近傍を構成する岩石中の無水鉱物の含水量深部方向変化，2)蛇紋岩の形成条件と水の起源，3)過去に溶融を経験した物質の海洋プレートへの混合の影響を明らかにする．
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| 研究成果の概要 |
マントル中の水はマントルの物理的な性質に大きな影響を与える。 しかしながら，海洋底から採取された深海性カンラン岩中の初生的な鉱物中の含水量は，溶け残りカンラン岩に期待される値よりも高い．その理由は不明である．そこで本研究では，国際陸上科学掘削 (ICDP)オマーンオフィオライト掘削で得られた地殻―マントル境界相当付近のコア岩石中に産するカンラン石の含水量を海洋開発研究機構高知コア研究所のSIMSで測定した．その結果，予想よりも水成分が高い結果が得られたが，それと同時に，これまで認識されてこなかったナノ結晶相の存在が確認でき，これらの成因と履歴が高い含水量の理由である可能性が指摘された。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
地球が他の太陽系の惑星と固有の特徴を持つのは、地球表層の液体水の存在であると考えられるが、この地球表層の水循環を理解するための鍵は、海洋プレート中の含水量、および水の移動様式である。地球深部であるマントルの含水量は、現在のマントルではまだ実現していないため、過去の海洋プレート深部が地球表層に偶然露出したオフィオライトを使って、マントル由来の岩石から、特殊な分析装置を用いて、含水量の直接分析を行った。その結果、予想よりも含水量が高く、その成因として、極微細な結晶の存在が鍵であるということがわかってきた。海洋プレートの含水量測定には、マントルの岩石を直接採取し、測定したい。
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