| 研究課題/領域番号 |
21K14015
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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小区分17040:固体地球科学関連
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| 研究機関 | 公益財団法人高輝度光科学研究センター (2022-2023)
九州大学 (2021) |
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研究代表者 |
森 祐紀 公益財団法人高輝度光科学研究センター, 回折・散乱推進室, テニュアトラック研究員 (80888719)
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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 |
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2023年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | 高圧地球科学 / 深発地震 / 相転移 / 海洋地殻 / 放射光 / 高圧実験 / エクロジャイト / アコースティック・エミッション / 微細組織 / 地震 / 変成岩 / 高圧変形実験 / 輝石－ガーネット相転移 / せん断不安定 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究ではせん断変形場における輝石－ガーネット相転移に着目し，深さ200～400 kmの沈み込んだスラブ内で反応誘起の深発地震が生じるかを実験的に検討する。これまでは平衡論からこの相転移反応は岩石組織に影響しないと考えられてきたが，天然試料の観察や高圧実験で得られている結果からは岩石組織の変化を伴う相転移である可能性が高い。そこで，本研究では天然試料で指摘されている変形の効果を取り入れ，高温高圧変形実験と同時に放射光その場観察とアコースティック・エミッションの検出を行うことで，輝石－ガーネット相転移がせん断不安定化を引き起こす可能性を検証する。
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| 研究成果の概要 |
本研究は高温高圧実験で地球の深さ100-300 kmの温度圧力条件を再現し、実験に放射光その場観察とアコースティック・エミッション検出を組み込むことで、この深さに沈み込んだ海洋地殻中で生じる深発地震の発生メカニズムを明らかにすることを目的として実施した。我々の実験の結果、高温高圧下で変形の効果が加わると、既存のガーネットの破砕と輝石からガーネットへの相転移が生じることがわかり、それぞれの場合で地震波を検出できた。そのため、この2つのメカニズムが深発地震の発生に寄与していることが明らかになった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
地震は地球表層から深部660 kmまで連続的に震源を持ち、50 kmより浅い領域では既存断層の活動、50-100 kmは含水鉱物の脱水、400-660 kmではかんらん石など鉱物の高圧相転移が原因であると言われている。しかし、100-300 kmの深さに沈み込んだ海洋地殻中で生じる地震については原因が不明であった。本研究ではこの深さにおける地震の発生メカニズムを実験的に明らかにすることができた。
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