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分子動力学計算による地殻内超臨界流体物性の解明と地震発生に与える影響の研究

研究課題

研究課題/領域番号 26610172
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 岩石・鉱物・鉱床学
研究機関国立研究開発法人物質・材料研究機構

研究代表者

佐久間 博  国立研究開発法人物質・材料研究機構, 機能性材料研究拠点, 主任研究員 (20400426)

研究分担者 市來 雅啓  東北大学, 理学研究科, 助教 (80359182)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2016年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
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: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワード電気伝導度 / 塩水 / 分子動力学計算 / 比抵抗 / 地殻 / マントル / イオンペア / 地殻流体 / 塩化ナトリウム / 状態方程式 / 水 / 二酸化炭素 / 超臨界
研究成果の概要

本研究では、研究チームが開発した水の超臨界状態を再現する分子モデルを用いて、地殻の高温・高圧条件を網羅する条件での塩水の電気伝導度データベースを分子動力学計算から導出した。得られた電気伝導度データを用いると、東北日本西側の高電気伝導度異常(Ogawa 他、Geophys. Res. Lett., 2001)は、4 wt%以上の濃度の塩水の存在で説明できることが分かった。この地域では地殻深部から海水に近い塩濃度を持つ塩水が供給されている可能性があることを示唆している。

報告書

(4件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2016 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うちオープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 3件、 査読あり 2件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] 分子動力学計算による地殻におけるNaCl-H2O流体の電気伝導度の導出2016

    • 著者名/発表者名
      佐久間博、市來雅啓
    • 雑誌名

      2016年Conductivity Anomaly研究会論文集

      巻: - ページ: 1-8

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Electrical conductivity of NaCl-H2O fluid in the crust2016

    • 著者名/発表者名
      H. Sakuma, M. Ichiki
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research: Solid Earth

      巻: 121 号: 2 ページ: 577-594

    • DOI

      10.1002/2015jb012219

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Density and Isothermal Compressibility of Supercritical H2O-NaCl Fluid: Molecular Dynamics Study from 673 to 2000 K, 0.2 to 2 GPa, and 0 to 22 wt% NaCl Concentrations2015

    • 著者名/発表者名
      H. Sakuma, M. Ichiki
    • 雑誌名

      Geofluids

      巻: 15 号: 1 ページ: 89-102

    • DOI

      10.1111/gfl.12138

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 地球表層環境における計算化学2016

    • 著者名/発表者名
      佐久間博
    • 学会等名
      JpGU 2016
    • 発表場所
      幕張メッセ(千葉県千葉市)
    • 年月日
      2016-05-22
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] NaCl-H2O流体の分子動力学計算:地殻における塩水の電気伝導度の予測2016

    • 著者名/発表者名
      佐久間博, 市來雅啓
    • 学会等名
      JpGU 2016
    • 発表場所
      幕張メッセ(千葉県千葉市)
    • 年月日
      2016-05-22
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 地殻におけるNaCl-H2O流体の電気伝導度2016

    • 著者名/発表者名
      佐久間博
    • 学会等名
      Conductivity Anomaly 研究会(SGEPSS分科会)
    • 発表場所
      東京大学(東京都)
    • 年月日
      2016-01-06
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Electrical conductivity of NaCl-H2O fluid at elevated pressure and temperature2016

    • 著者名/発表者名
      H. Sakuma and M. Ichiki
    • 学会等名
      Goldschmidt 2016
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 地殻におけるNaCl-H2O流体の電気伝導度と公募研究の概要2015

    • 著者名/発表者名
      佐久間博
    • 学会等名
      地殻ダイナミクス2015年研究集会
    • 発表場所
      エポカ21(宮城県・栗原市)
    • 年月日
      2015-09-27
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Electrical conductivity of supercritical H2O-NaCl fluid: A molecular dynamics study2014

    • 著者名/発表者名
      H. Sakuma
    • 学会等名
      ISEI Seminar
    • 発表場所
      岡山大学地球物質科学研究センター
    • 年月日
      2014-07-25
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 地殻の電気伝導度はH2O-NaCl流体で説明できるか?2014

    • 著者名/発表者名
      佐久間博、市來雅啓
    • 学会等名
      Japan Geoscience Union Meeting 2014
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2014-04-28 – 2014-05-02
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [備考] 地震発生域における塩水の電気伝導度を理論的に解明 ~地震やマグマ発生のメカニズム解明に一歩前進~

    • URL

      http://www.nims.go.jp/news/press/2016/01/201601210.html

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [備考] 地震発生域における塩水の電気伝導度を理論的に解明 ~地震やマグマ発生のメカニズム解明に一歩前進~

    • URL

      http://www.tohoku.ac.jp/japanese/2016/01/press20160120-03.html

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-22  

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