| 研究課題/領域番号 |
19H01999
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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 | 京都大学 |
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研究代表者 |
平島 崇男 京都大学, 理学研究科, 名誉教授 (90181156)
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| 研究分担者 |
網田 和宏 秋田大学, 理工学研究科, 助教 (20378540)
大沢 信二 京都大学, 理学研究科, 教授 (30243009)
苗村 康輔 岩手大学, 教育学部, 准教授 (50725299)
中村 高志 山梨大学, 大学院総合研究部, 准教授 (60538057)
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), 主任研究員 (80759910)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023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)
2022年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2021年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2020年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2019年度: 6,890千円 (直接経費: 5,300千円、間接経費: 1,590千円)
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| キーワード | 深部流体 / 三重点青色片岩 / アルカリ輝石 / ラマン炭質物温度計 / クラッシュリーチング / 白雲母K-Ar年代 / 神居古潭変成帯 / 黒瀬川帯 / ラマン炭質温度計 / 神居古潭帯 / 沈み込み帯 / 酸化還元状態 / 青色片岩 / 変成Mn-richチャート / ローソン石青色片岩 / エクロジャイト / ローソン石 / N同位体 / CO2ガス / 温泉水 / 八重山変成帯 / 三波川変成帯 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
沈みこむプレートから放出される深部流体は岩石の物性を大きく変化させ、プレート間地震や島孤火山活動を誘発するため、深部流体活動の挙動の解明は自然災害に備えるための基礎データとして重要である。本研究では、酸化還元状態がスラブの脱水・吸水反応に及ぼす影響について検討し、冷たい沈み込み帯での吸水・脱水反応が生じる深度とそれらの量を再評価することを第一の目的とする。更に、冷たい沈み込み帯で形成された岩石中の流体包有物の組成特性を明らかにし、現在の冷たい沈み込み帯の前弧域（非火山地域）の温泉水やその付随ガスの組成と比較し、冷たい沈み込み帯での流体の移動経路についてのモデル化を試みる。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、冷たい沈み込み帯の地下で低酸化状態の変成玄武岩と高酸化状態の変成Mn/Fe-rich珪質岩に生じる吸水・脱水反応過程を検討した。天然の変成玄武岩の研究では、300℃以下でローソン石青色片岩が吸水反応で、300℃以上で緑簾石青色片岩が脱水反応で形成されることを明らかにした。ローソン石青色片岩が形成される条件下の変成Mn/Fe-rich珪質岩では、オホーツク石、Mnローソン石などの多様な含水鉱物が形成され、これらを含む岩石は地球内部へH2Oを輸送し、マントルの酸素を緩衝するとの考えを提示した。また、深部流体の通路として、沈み込み帯のユニット境界面が一義的な役割を果たすことを見出した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
令和6年能登半島地震は地下深部の多量の流体によって誘発されたと考えられているが、その深部流体の起源や通路は未解明である。
本研究では、深部流体活動を理解するために、冷たい沈み込み帯の地下30㎞付近で形成されたスラブ由来の変成岩を用いて研究した。その結果、300℃以下では、沈み込むスラブはマントル深部へのH2Oの運び手になるが、300℃以上では含水鉱物の脱水反応が生じ、多量のH2Oを放出することを突き止めた。西南日本の地下に沈み込むフィリッピン海プレートの周辺では上記の脱水反応に加え、青色片岩がエクロジャイトに変化する際にも流体が放出されるので、当該地域の活発な地震活動に関連していると考えられる。
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