| 研究課題/領域番号 |
23K20896
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| 補助金の研究課題番号 |
21H01189 (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 |
山口 飛鳥 東京大学, 大気海洋研究所, 准教授 (30570634)
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| 研究分担者 |
矢部 優 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 地質調査総合センター, 主任研究員 (30802699)
岡本 敦 東北大学, 環境科学研究科, 教授 (40422092)
岡崎 啓史 広島大学, 先進理工系科学研究科(理), 准教授 (90784257)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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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 |
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2024年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2023年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2022年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2021年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
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| キーワード | 沈み込み帯 / 付加体 / 地震 / 摩擦実験 / 続成作用 / 摩擦 / 南海トラフ / 砂箱実験 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
沈み込み帯における地震の空間分布が非常に多様であることは、観測の進展に伴って近年理解が進んできたが、その原因は未だ解明されていない。そこで本研究は、沈み込む物質の摩擦特性と続成作用が地震の空間分布に果たす役割を明らかにすることを目指し、天然物質からの情報解読、原位置条件下での摩擦実験、水熱実験による続成反応の解明、実験結果のまとめと世界各地の沈み込み帯へのフィードバックを行う。本研究により、プレート沈み込み帯の地震活動を物質科学的な視点から統一的に理解することが可能になり、地震リスク評価への将来的な貢献が期待される。
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| 研究実績の概要 |
１）日本海溝および南海トラフの調査航海に乗船し、沈み込み出発物質および付加体・前弧海盆構成物質の試料採取と物性測定・化学組成測定を行った。2022年度までの調査航海および砂箱実験の結果と併せて、南海トラフにおける付加体および前弧海盆発達過程の復元を行った。
２）スロー地震の陸上アナログとして提案されている、プレート境界深部で生成されたと考えられる石英脈濃集帯について，その破壊と励起される地震波形についてモデル化を行った。その結果、地球物理学的に観測される微動などと定量的に一致する特徴が得られ、石英脈濃集帯がスロー地震の痕跡であるさらなる証拠を提示した。
３）沈み込みに伴う続成作用が堆積物の摩擦特性に与える影響について、日本海溝から採取された堆積物試料を用いた摩擦実験を行った。堆積物試料を封圧150MPa、間隙水圧100MPa、温度61度で10分から1週間煮込んだところ、煮込み時間が増えるにつれて摩擦挙動が速度強化から速度弱化に遷移する結果が得られた。これは煮込み時間の増加につれて、圧密と膠結作用が進んだためと見られる。
４）沈み込み帯のマントルウェッジ深度における地殻/マントル境界を天然、実験、地化学計算から検討し、西南日本のような暖かい沈み込み帯において、地殻からマントルのSi輸送による滑石の形成に加えて、マントルから地殻へのMgの輸送により緑泥石化が起こることを明らかにした。また、CO２流体が滑石形成に大きな影響を与えることを明らかにしつつある。
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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
調査・実験・分析・成果公表ともに順調に進展した。
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| 今後の研究の推進方策 |
微小部蛍光X線分析装置を用いて断層岩試料の組成分析・鉱物分析を行い、断層岩の変形機構解明を進める研究を推進するとともに、成果取りまとめを重点的に行っていく必要がある。
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