生物化学的続成作用に伴う水理特性の変化と褐炭層の流体物質循環プロセスの理解

• 研究課題/領域番号: 25800284
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 地質学
• 研究機関: 独立行政法人海洋研究開発機構
• 研究代表者: 谷川 亘 独立行政法人海洋研究開発機構, 高知コア研究所, 主任研究員 (70435840)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2014年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2013年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
• キーワード: 間隙率 / 熱物性 / 水分活性 / 地下生命圏 / 続成作用 / 褐炭層 / 堆積盆地 / IODP第337次研究航海 / 熱伝導率 / 温度構造 / 透水係数 / 間隙径分布 / 海底下微生物

研究成果の概要

地下深部微生物の活性と生息限界の支配要因を明らかにするため、統合国際深海掘削計画第337次航海により採取された三陸沖堆積盆地の堆積岩を用いて物理的因子（温度、間隙率、透水性、水分活性）と微生物活性との関係性を評価した。熱物性測定の結果から、地下深部の温度は堆積物の間隙率と構成鉱物比が強く影響していることがわかった。また水分活性はいずれの深度でも高い値を示し、間隙水の化学成分が支配していることがわかった。間隙率と微生物数には強い相関が認められたが、水分活性とは相関が認められなかった。よって本研究結果は間隙率・間隙径が地下深部の微生物活性に一番強く影響を与えることを示唆する。

研究成果

• [雑誌論文] Mineral assemblage anomalies in the slip zone of the 1999 Taiwan Chi-Chi earthquake: Ultrafine particles preserved only in the latest slip zone (2014)
  • 著者名/発表者名: Hirono, T., Kameda, J., Kanda, H., Tanikawa, W. and Ishikawa, T.
  • 雑誌名: Geophysical Research Letters 巻: 41 号: 9 ページ: 1-8
  • DOI: 10.1002/2014gl059805
  • 査読あり
• [雑誌論文] Estimation of slip parameters associated with frictional heating during the 1999 Taiwan Chi-Chi earthquake by vitrinite reflectance geothermometry (2014)
  • 著者名/発表者名: Maekawa, Y., Hirono, T., Yabuta, H., Mukoyoshi, H., Kitamura, M., Ikehara, M., Tanikawa, W. and Ishikawa, T.
  • 雑誌名: Earth, Planets and Space 巻: 66:28 号: 1 ページ: 1-7
  • DOI: 10.1186/1880-5981-66-28
  • NAID: 120006800837
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Pressure dependence of fluid transport properties of shallow fault systems in the Nankai subduction zone (2014)
  • 著者名/発表者名: Tanikawa, W., Mukoyoshi, H., Lin, W., Hirose, T. and Tsutsumi, A.
  • 雑誌名: Earth, Planets and Space 巻: 66 号: 1 ページ: 1-9
  • DOI: 10.1186/1880-5981-66-90
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Permeability changes in simulated granite faults during and after frictional sliding (2014)
  • 著者名/発表者名: Tanikawa, Wataru., Tadai, Osamu and Mukoyoshi, Hideki
  • 雑誌名: Geofluids 巻: 14 号: 4 ページ: 481-494
  • DOI: 10.1111/gfl.12091
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Fluid transport properties in sediments and their role in large slip near the surface of the plate boundary fault in the Japan Trench (2013)
  • 著者名/発表者名: Tanikawa, W., Hirose, T., Mukoyoshi, H., Tadai, O. and Lin, W
  • 雑誌名: Earth and Planetary Science Letters 巻: 382 ページ: 150-160
  • DOI: 10.1016/j.epsl.2013.08.052
  • 査読あり
• [雑誌論文] Importance of mechanochemical effects on fault slip behavior during earthquakes (2013)
  • 著者名/発表者名: Tetsuro Hirono, Wataru Tanikawa, Go Honda, Jun Kameda, Jun-ichi Fukuda, Tsuyoshi Ishikawa
  • 雑誌名: Geophysical Research Letters 巻: 40 号: 12 ページ: 2988-2992
  • DOI: 10.1002/grl.50609
  • 査読あり
• [学会発表] Porosity and Mineralogy Control on the Thermal Properties of Sediments in Off-Shimokita Deep-Water Coal Bed Basin (2014)
  • 著者名/発表者名: Wataru Tanikawa
  • 学会等名: AGU2014 Fall Meeting
  • 発表場所: Moscone center, San Francisco, アメリカ合衆国
  • 年月日: 2014-12-16
• [学会発表] 三陸堆積盆地の熱・力学物性と海底下深部の温度の推定 (2014)
  • 著者名/発表者名: 谷川亘, 多田井修, 林為人, 森田澄人, 山田泰広, 真田佳典, 久保雄介, 稲垣史生
  • 学会等名: 日本地質学会第121年学術大会
  • 発表場所: 鹿児島大学, 鹿児島県鹿児島市
  • 年月日: 2014-09-14
• [学会発表] IODP Exp.337下北半島沖三陸沖堆積盆地試料の水理特性と間隙構造 (2014)
  • 著者名/発表者名: 谷川 亘, 多田井 修, 稲垣 史生, Kai-Uwe Hinrichs, 久保 雄介, 大友 陽子
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2014年大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜, 神奈川県横浜市
  • 年月日: 2014-04-30
• [学会発表] 下北沖三陸沖堆積盆、IODP C0020サイトにおけるコアおよびカッティングスの物理特性
  • 著者名/発表者名: 森田 澄人、谷川 亘、村山 雅史、稲垣 史生、Kai-Uwe Hinrichs、久保 雄介
  • 学会等名: 2013地球惑星連合大会
  • 発表場所: 幕張メッセ、千葉県
• [学会発表] 日本海溝近傍のプレート境界断層浅部の透水性構造
  • 著者名/発表者名: 谷川 亘、廣瀬 丈洋、林 為人、IODP Expedition 343 Scientific Party
  • 学会等名: 2013地球惑星連合大会
  • 発表場所: 幕張メッセ、千葉県
• [学会発表] 下北半島沖三陸沖堆積盆地における熱物性の深度分布
  • 著者名/発表者名: 谷川 亘、多田井 修、森田 澄人、村山 雅史、稲垣 史生、Kai-Uwe Hinrichs, 久保 雄介、IODP Expedition 337 Scientific Party
  • 学会等名: 2013地球惑星連合大会
  • 発表場所: 幕張メッセ、千葉県
• [学会発表] 下北半島沖三陸沖堆積盆地の熱物性と水理特性の特徴
  • 著者名/発表者名: 谷川 亘・多田井 修・森田澄人・村山雅史・稲垣史生・Hinrichs Kai-Uwe・久保雄介・IODP Expedition 337 Scientific Party
  • 学会等名: 日本地質学会第120年学術大会（仙台大会）
  • 発表場所: 東北大学、宮城県