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地球内部水循環におけるマントル遷移層と核マントル境界域の役割

研究課題

研究課題/領域番号 26400456
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 固体地球惑星物理学
研究機関広島大学

研究代表者

中久喜 伴益  広島大学, 理学研究科, 助教 (10263667)

研究協力者 岩森 光  海洋研究開発機構, プログラムディレクター
中尾 篤史  東京大学, 地震研究所, 特任研究員
中川 貴司  海洋研究開発機構, 主任研究員
亀山 真典  愛媛大学, 地球ダイナミクス研究センター, 教授
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2016年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2015年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2014年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード水循環 / マントル対流 / 沈み込み帯 / プルーム / マントル遷移層 / 核・マントル境界 / 沈み込むプレート / 核・マントル境界域 / 水輸送 / 地球深部 / プレート沈み込み
研究成果の概要

地球内部の水循環を長期にわたって継続させるメカニズムを理解するため,水循環を含むマントル対流の数値シミュレーションを行った。研究を実行するため,必要な2つの長時間沈み込みモデルを開発した。開発したモデルを用いて,マントルが持つことができる最大の水の量および含水量の増加速度を決定するには次のようなメカニズムを考慮することが重要であることを明らかにした。(1) 片側沈み込み,(2)上部マントルのnominally unhydrous mineralsと下部マントル最上部の最大含水量,(3)マントル対流による混合速度。

報告書

(5件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2018 2017 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Roles of hydrous lithospheric mantle in deep water transportation and subduction dynamics2018

    • 著者名/発表者名
      A. Nakao, H. Iwamori, T. Nakakuki, Y. J. Suzuki, and H. Nakamura
    • 雑誌名

      Geophysical Research Letters

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of water transportation on subduction dynamics: Roles of viscosity and density reduction2016

    • 著者名/発表者名
      Nakao, A., Iwamori, H., and Nakakuki, T.
    • 雑誌名

      Earth Planet. Sci. Lett.

      巻: 454 ページ: 178-191

    • DOI

      10.1016/j.epsl.2016.08.016

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Water circulation and global mantle dynamics: Insight from numerical modeling2015

    • 著者名/発表者名
      T. Nakagawa, T. Nakakuki, H. Iwamori
    • 雑誌名

      Geochemistry, Geophysics, Geosystems

      巻: 16 号: 5 ページ: 1449-1464

    • DOI

      10.1002/2014gc005701

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Interconnection of ferro-periclase controls subducted slab morphology at the top of the lower mantle2014

    • 著者名/発表者名
      D. Yamazaki, T. Yoshino, T. Nakakuki
    • 雑誌名

      Earth and Planetary Science Letters

      巻: 403 ページ: 352-357

    • DOI

      10.1016/j.epsl.2014.07.017

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Investigation of inputs to subduction zones: Influence of tectonic processes on the incoming plat2018

    • 著者名/発表者名
      中尾篤史, 岩森光, 中久喜伴益, 鈴木雄治郎, 中村仁美
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Mechanical coupling of plate motion with the subducted slab penetrating into the lowermost mantle2018

    • 著者名/発表者名
      金子岳郎, 中久喜伴益
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Mechanical coupling between the plate and lowermost mantle controlled by the subducted lithosphere strength2017

    • 著者名/発表者名
      中久喜伴益, 金子岳郎, 山崎大輔
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Fluid-mediated processes and properties near convergent plate boundaries2017

    • 著者名/発表者名
      中尾篤史, 岩森光, 中久喜伴益
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Role of water in subduction zone dynamics2016

    • 著者名/発表者名
      H. Iwamori, S. Horiuchi, A. Nakao, T. Nakakuki
    • 学会等名
      Goldshmidt 2016
    • 発表場所
      横浜市
    • 年月日
      2016-06-30
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Lowermost Mantle Evolution Coupled with the Plate Subduction2016

    • 著者名/発表者名
      Takeo Kaneko, Tomoeki Nakakuki
    • 学会等名
      Goldshmidt 2016
    • 発表場所
      横浜市
    • 年月日
      2016-06-27
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Lowermost mantle evolution coupled with the plate subduction2016

    • 著者名/発表者名
      T. Kaneko, T. Nakakuki
    • 学会等名
      Goldschmidt Conference
    • 発表場所
      横浜市
    • 年月日
      2016-06-26
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 沈み込み帯におけるマントル対流と水輸送のダイナミックな相互作用2016

    • 著者名/発表者名
      中尾篤史, 岩森 光, 中久喜伴益
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合
    • 発表場所
      千葉市
    • 年月日
      2016-05-23
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Lowermost mantle dynamics driven by the plate subduction2016

    • 著者名/発表者名
      Takeo Kaneko, TOmoeki Nakakuki
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合
    • 発表場所
      千葉市
    • 年月日
      2016-05-22
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Lowermost mantle dynamics driven by the plate subduction2016

    • 著者名/発表者名
      T. Kaneko, T. Nakakuki
    • 学会等名
      Japan Geoscience Union
    • 発表場所
      千葉市
    • 年月日
      2016-05-22
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Effects on onset and stability of plate-like behavior in the global mantle water cycle2016

    • 著者名/発表者名
      T. Nakagawa, T. Nakakuki
    • 学会等名
      Japan Geoscience Union
    • 発表場所
      千葉市
    • 年月日
      2016-05-22
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Water transport to the deep mantle dynamically coupled with a plate-mantle convection system2014

    • 著者名/発表者名
      T. Nakakuki
    • 学会等名
      Study of the Earth's Deep Interior Symposium 2014
    • 発表場所
      Hayama, Japan
    • 年月日
      2014-08-04
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Water migration with a subducting slab and the dynamic effect on whole mantle convection2014

    • 著者名/発表者名
      T. Kaneko
    • 学会等名
      Asia Oceania Geosience Society 2014 Meeting
    • 発表場所
      Sapporo, Japan
    • 年月日
      2014-07-30
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [図書] 図説地球科学の事典2018

    • 著者名/発表者名
      鳥海光弘、入舩徹男、岩森光、ウォリスサイモン、小平秀一、小宮剛、阪口秀、鷺谷威、末次大輔、中川貴司、宮本英昭 編
    • 総ページ数
      248
    • 出版者
      朝倉書店
    • ISBN
      9784254160727
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2019-03-29  

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