| 研究課題/領域番号 |
23K20893
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| 補助金の研究課題番号 |
21H01186 (2021-2023)
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 基金 (2024)
補助金 (2021-2023) |
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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 | 東京大学 |
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研究代表者 |
歌田 久司 東京大学, 地震研究所, 名誉教授 (70134632)
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| 研究分担者 |
多田 訓子 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), 副主任研究員 (00509713)
塩原 肇 東京大学, 地震研究所, 教授 (60211950)
清水 久芳 東京大学, 地震研究所, 教授 (70302619)
馬場 聖至 東京大学, 地震研究所, 准教授 (70371721)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2026-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2024年度)
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| 配分額 *注記 |
13,130千円 (直接経費: 10,100千円、間接経費: 3,030千円)
2025年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2024年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2023年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2022年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2021年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
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| キーワード | 海底長期観測 / マントル遷移層 / 電磁気観測 / 地震観測 / 機器開発 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
マントル遷移層（深さ４１０－６６０kmに対応する）の構造解明は、地球内部の活動を理解するために重要である。本研究は深海底において長期観測を実施してマントル遷移層を探査するための新しい装置と、観測データの解析手法の開発を目的として実施する。従来の観測装置では設置／回収のために補助装置（深海無人探査機など）が必要であることなどの制約により、観測実施の機会が極めて限られるのが難点であった。本研究で開発する観測装置は補助装置の制約を大幅に軽減するもので、マントル遷移層探査の実施機会が大幅に増大することが期待される。また新たな解析手法の開発によって、マントル遷移層に関するより正確な情報抽出が可能となる。
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| 研究実績の概要 |
本研究は、マントル遷移層研究のグローバル展開に貢献することを目的として、観測技術開発（海底電磁気探査技術の飛躍的な高度化を遂げること）が本研究の柱となるが、同時に観測で得られる長期地震電磁気データの解析によるマントル遷移層の構造解明についても有効な手法の開発を進めることが必要である。本年度は以下の研究を進めた。
・観測技術開発
従来の方法では、マントル遷移層の電気伝導度構造解明のために必須の観測装置EFOS（地球電場観測装置）の設置と回収を無人探査機（ROV）を用いて行なってきた。この方式では、観測を実施する機会が極めて限られてしまう。これを解決するために、設置及び回収方法を多様化する必要がある。本研究ではEFOSの回収を、自己浮上方式でできるようにすることを目標としているが、そのためには、本体耐圧容器と電場測定用のケーブルを自動的に切り離す必要がある。本年度は、切り離しメカニズムの試作機による深海底での動作実験を行った。その結果、試作した方式では確実に本体耐圧球とケーブルを切り離すことができないことが判明した。そのため設計をやり直し、次年度に再度試験を行うことにした。
・データ解析
周期３時間から1日の間の帯域の電磁場変動は，上部マントル深部から遷移層上部に感度が高い一方，空間形状が複雑なため有効な解析手段が未整備で，この帯域
が情報のギャップになっている．本研究グループでは，この帯域の解析手法の開発に以前より取り組んできた（例えばShimizu et al., 2009）が，なお多くの課題が残されている．そこで、過去の研究計画等で取得したデータを用いながら解析手法の開発を進めた。特に、球座標系でもモデル計算手法を改良し、従来は直交座標系に近似して行なっているMT法の計算に含まれうる誤差を系統的に調べた。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
本研究の主目的を達成するために不可欠である、EFOSの自己浮上による回収の実現に向けて開発が進展している。切り離しメカニズムの深海底での動作試験によって昨年度設計した装置の欠点が明らかになり、考察の結果改善の見通しもついた。
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| 今後の研究の推進方策 |
ここまで機器開発は概ね順調に進んでいる。次年度には試験観測の実施を予定しており、そのための研究船の航海の確保を目指す。試験観測には万全の準備をして臨みたい。
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