高温高圧下でのかんらん石の変形実験による上部マントルの流動パターンの解明

• 研究課題/領域番号: 23740393
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 岩石・鉱物・鉱床学
• 研究機関: 愛媛大学
• 研究代表者: 大内 智博 愛媛大学, 地球深部ダイナミクス研究センター, 助教 (60570504)
• 連携研究者: 西原 遊 愛媛大学, 地球深部ダイナミクス研究センター, 准教授 (10397036) ; 川添 貴章 ドイツ連邦バイロイト大学, バイエルン地球科学研究所, 助教 (40527610)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2012年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2011年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
• キーワード: 地球惑星物質 / 高圧地球科学 / マントルレオロジー / かんらん石 / 上部マントル / 流動方向 / 変形 / 水 / 地震波速度異方性 / 格子定向配列 / せん断変形

研究概要

地球の上部マントルにおいて、マントルがどのような方向に流れているのかを地震学的な観測結果から推定するのに必要なデータを得るために実験的研究を行った。実験室において上部マントル物質の流動を再現し、回収試料を解析することによって地震学的にどのような観測結果が期待されるかを求めた。本研究の実験結果を実際の観測結果に当てはめることにより、上部マントルにおいては水平流が支配的であることを明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Development of A-type olivine fabric in water-rich deep upper mantle. (2013)
  • 著者名/発表者名: Ohuchi, T., Irifune, T.
  • 雑誌名: Earth. Planet. Sci. Lett. 巻: 362 ページ: 20-30
  • 査読あり
• [雑誌論文] Seismic anisotropy in the mantle transition zone induced by shear deformation of wadsleyite. (2013)
  • 著者名/発表者名: Kawazoe, T., Ohuchi, T., et al
  • 雑誌名: Phys. Earth Planet. Inter. 巻: 216 ページ: 91-98
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of A-type olivine fabric in water-rich deep upper mantle (2013)
  • 著者名/発表者名: Ohuchi T, Irifune T
  • 雑誌名: Earth and Planetary Science Letters 巻: 362 ページ: 20-30
  • DOI: 10.1016/j.epsl.2012.11.029
  • 査読あり
• [雑誌論文] Seismic anisotropy in the mantle transition zone induced by shear deformation of wadsleyite (2013)
  • 著者名/発表者名: Kawazoe, T., Ohuchi, T., 他
  • 雑誌名: Phys. Earth Planet. Inter. 巻: 216 ページ: 91-98
  • DOI: 10.1016/j.epsl.2012.12.005
  • 査読あり
• [雑誌論文] Superplasticity in hydrous melt-bearing dunite: Implications for shear localization in Earth's upper mantle. (2012)
  • 著者名/発表者名: Ohuchi, T., Nishihara, Y., et al
  • 雑誌名: Earth Planet. Sci. Lett. 巻: 335-336 ページ: 59-71
  • 査読あり
• [雑誌論文] Change of olivine a-axis alignment induced by water: Origin of seismic anisotropy in subduction zones. (2012)
  • 著者名/発表者名: Ohuchi, T., Kawazoe, T., Nishihara, Y. et. Al
  • 雑誌名: Earth Planet. Sci. Lett. 巻: 317-318 ページ: 111-119
  • 査読あり
• [雑誌論文] Superplasticity in hydrous melt-bearing dunite: implications for shear localization in Earth's upper mantle (2012)
  • 著者名/発表者名: Ohuchi, T., Nishihara, Y., Kawazoe, T., Spengler, D., Shiraishi, R., Suzuki, A., Kikegawa, T., Ohtani, E.
  • 雑誌名: Earth and Planetary Science Letters 巻: 335-336 ページ: 59-71
  • DOI: 10.1016/j.epsl.2012.04.032
  • 査読あり
• [雑誌論文] Change of olivine a-axis alignment induced by water : origin of seismic anisotropy in subduction zones (2012)
  • 著者名/発表者名: Ohuchi T, Kawazoe T, Nishihara Y, Irifune T
  • 雑誌名: Earth and Planetary Science Letters 巻: 317-318 ページ: 111-119
  • DOI: 10.1016/j.epsl.2011.11.022
  • 査読あり
• [雑誌論文] In situ stress-strain measurements in a deformation-DIA apparatus at P-T conditions of the upper part of the mantle transition zone. (2011)
  • 著者名/発表者名: Kawazoe, T., Nishihara, Y., Ohuchi, T., et al
  • 雑誌名: Am. Mineral 巻: 96 ページ: 1665-1672
  • 査読あり
• [雑誌論文] High pressure and temperature fabric transitions in olivine and variations in upper mantle seismic anisotropy (2011)
  • 著者名/発表者名: Ohuchi, T., Kawazoe, T., Nishiyama, N., et al
  • 雑誌名: Earth Planet. Sci. Lett. 巻: 304 ページ: 55-63
  • 査読あり
• [雑誌論文] In situ stress-strain measurements in a deformation-DIA apparatus at P-T conditions of the upper part fo the mantle transition zone (2011)
  • 著者名/発表者名: Kawazoe T, Nishihara Y, Ohuchi T, Nishiyama N, Higo Y, Funakoshi K, Irifune T
  • 雑誌名: Am Mineral 巻: 96 号: 11-12 ページ: 1665-1672
  • DOI: 10.2138/am.2011.3818
  • 査読あり
• [雑誌論文] High pressure and temperature fabric transitions in olivine and variations in upper mantle seismic anisotropy (2011)
  • 著者名/発表者名: Ohuchi T, Kawazoe T, Nishihara Y, Nishiyama N, Irifune T
  • 雑誌名: Earth Planet Sci Lett 巻: 304 号: 1-2 ページ: 55-63
  • DOI: 10.1016/j.epsl.2011.01.015
  • 査読あり
• [学会発表] 上部マントル最下部におけるかんらん石結晶方位定向配列 (2012)
  • 著者名/発表者名: 大内智博、入舩徹男
  • 学会等名: 日本高圧力学会第53回高圧討論会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2012-11-09
• [学会発表] 上部マントル深部におけるかんらん石結晶方位定向配列 (2012)
  • 著者名/発表者名: 大内智博、入舩徹男
  • 学会等名: 日本鉱物科学会2012年年会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2012-09-21
• [学会発表] かんらん石の結晶方位定向配列と上部マントルの不均質構造 (2012)
  • 著者名/発表者名: 大内智博
  • 学会等名: 鉱物科学若手の会ショートコース
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2012-09-18
• [学会発表] Superplasticity in hydrous melt-bearing dunite: Implications for shear localization in Earth's upper mantle (2012)
  • 著者名/発表者名: Ohuchi, T., Nishihara, Y., et al
  • 学会等名: Joint 2012 COMPRESS Annual Meeting and High-Pressure Mineral Physics Seminar-8
  • 発表場所: アメリカ合衆国
  • 年月日: 2012-07-09
• [学会発表] 含水メルトを含むダナイトの超塑性:上部マントルにおけるせん断集中 (2012)
  • 著者名/発表者名: 大内智博、西原遊、ほか
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2012年度連合大会
  • 発表場所: 幕張
  • 年月日: 2012-05-22
• [学会発表] アセノスフェア条件下におけるかんらん石の結晶方位定向配列における水の交換 (2011)
  • 著者名/発表者名: 大内智博、川添貴章、西原遊、ほか
  • 学会等名: 日本高圧力学会第52回高圧討論会
  • 発表場所: 那覇
• [学会発表] かんらん岩の流動強度における含水メルトの効果 (2011)
  • 著者名/発表者名: 大内智博、西原遊、川添貴章、ほか
  • 学会等名: 日本鉱物科学会 2011年年会
  • 発表場所: 水戸
• [学会発表] アセノスフェア条件下でのかんらん石の結晶方位定向配列における水の効果 (2011)
  • 著者名/発表者名: 大内智博、川添貴章、西原遊、ほか
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2011年度連合大会
  • 発表場所: 幕張
• [学会発表] アセノスフェア条件下でのかんらん石の結晶方位定向配列における水の効果 (2011)
  • 著者名/発表者名: 大内智博、川添貴章、西原遊、入舩徹男
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2011年大会
  • 発表場所: 幕張
• [学会発表] かんらん岩の流動強度における含水メルトの効果 (2011)
  • 著者名/発表者名: 大内智博、西原遊、川添貴章、ディルク・シュペングラー、白石令、鈴木昭夫、大谷栄治、亀卦川卓美
  • 学会等名: 日本鉱物科学科2011年会
  • 発表場所: 水戸
• [学会発表] アセノスフェア条件下におけるかんらん石の結晶方位定向配列における水の効果 (2011)
  • 著者名/発表者名: 大内智博、川添貴章、西原遊、入舩徹男
  • 学会等名: 日本高圧力学会第52回高圧討論会
  • 発表場所: 那覇
• [学会発表] 上部マントル最下部におけるかんらん石結晶方位定向配列
  • 著者名/発表者名: 大内智博
  • 学会等名: 日本高圧力学会第53回高圧討論会
  • 発表場所: 大阪大学
• [学会発表] 上部マントル深部におけるかんらん石結晶方位定向配列
  • 著者名/発表者名: 大内智博
  • 学会等名: 日本鉱物科学会2012年年会
  • 発表場所: 京都大学
• [学会発表] かんらん石の結晶方位定向配列と上部マントルの不均質構造
  • 著者名/発表者名: 大内智博
  • 学会等名: 鉱物科学若手の会ショートコース
  • 発表場所: 京都大学
  • 招待講演
• [学会発表] Superplasticity in hydrous melt-bearing dunite: Implications for shear localization in Earth’s upper mantle.
  • 著者名/発表者名: T. Ohuchi
  • 学会等名: Joint 2012 COMPRESS Annual Meeting and High-Pressure Mineral Physics Seminar-8
  • 発表場所: アメリカ合衆国カルフォルニア州タホ市
• [学会発表] 含水メルトを含むダナイトの超塑性：上部マントルにおけるせん断集中
  • 著者名/発表者名: 大内智博
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2012年度連合大会
  • 発表場所: 幕張