| 研究課題/領域番号 |
21K03726
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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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 | 九州大学 |
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研究代表者 |
金嶋 聰 九州大学, 理学研究院, 教授 (80202018)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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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 |
2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2023年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2022年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2021年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
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| キーワード | 深部マント / 化学組成不均質 / 地震波散乱 / 地震計アレイ / 海洋地殻玄武岩 / マントル対流 / マントル・プルーム / 深部マントル / 下部マントル / マントル遷移層 / 小規模不均質 / 海洋地殻物質 / ホットスポット / アレイ解析 / 不均質構造 / 玄武岩 / 物質循環 / 褶曲構造 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
地球物理学と地球化学による情報の間に存在する空間スケールの乖離という難点を克服すべく地震波散乱現象を解析して10kmスケールの不均質構造を調査する。地震計アレイデータ処理による散乱波（あるいは反射・変換波）の解析は、それらを地球深部の散乱現象に適用する場合、散乱源―アレイ間の距離がアレイ口径に比して大きすぎ、信号も微弱であるという難点を抱え、そのままでは有効でない。マントル深部起源の散乱波を有効に分析する独自の手法が求められており、本研究ではまずこの点取り組む。10kmスケールの不均質構造を解明し、数値シミュレーションにより得られるマントル対流イメージと地球深部の詳細な褶曲構造の比較検討する。
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| 研究成果の概要 |
本研究によって、かつて海洋地殻を構成した玄武岩物質が,マントル深部の対流中で撹拌された後に混合され、太平洋のサモアホットスポットに向けてマントル最深部から上昇する流れ（マントル・プルーム）に取り込まれる過程に関する観測的制約が与えられた。また対流する太平洋下の上部マントル遷移層内に、このような海洋地殻物質によって構成されたkmスケールの不均質構造が広く分布していることも明らかになった。これらの成果によって、火山岩の地球化学的分析によるマントル不均質像と、対流のダイナミクス・モデルを統一的に理解するための道筋が開けた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究のテーマは喫緊の社会的課題に対応するものではない。一方、本研究の学術的意義は、地球史を通したマントル内の物質循環についてこれまで無かった観測的制約を与えようとする点にある。火山岩の地球化学的分析によるマントル不均質像と、マントル対流のダイナミクス・モデルは統合的に理解された上で地球物理学的観測との比較検討を受ける必要がある。マントル物質循環においては、大規模な構造だけではなく微小なスケールの現象を理解することの重要性が正しく認識される様になってきた現状に鑑みると観測の立場からも可能な限り小さいスケールの構造を明らかにする必要がある。
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