マントルへ沈み込んだ大陸地殻物質の量の推定と、マントル対流への影響

• 研究課題/領域番号: 26800237
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 固体地球惑星物理学
• 研究機関: 愛媛大学
• 研究代表者: 市川 浩樹 愛媛大学, 地球深部ダイナミクス研究センター, WPI研究員 (50570503)
• 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: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円); 2016年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2015年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2014年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
• キーワード: 固体地球惑星物理学 / 地球・惑星内部構造 / 大陸地殻 / 島弧の衝突・沈み込み / 個体地球惑星物理学

研究成果の概要

伊豆・小笠原諸島は、本州に衝突後、一部が本州の下に沈み込んでいると考えられている。本研究では、伊豆半島などの海洋性島弧の沈み込み過程を取り扱うことのできる二次元の数値計算モデルを開発し、系統的にパラメータを変化させながら、多数の計算を行った。その結果、伊豆半島と同じくらいの大きさの島弧では、沈み込むスラブの温度が平均的な値である場合、島弧を構成する大陸地殻物質の20%程度の量が地下300km付近まで、沈み込めることがわかった。また、より小規模な海洋性島弧では、より多くの割合の大陸地殻物質がマントル深部まで沈み込めることが明らかになった。

研究成果

• [雑誌論文] Subduction of the primordial crust into the deep mantle (2017)
  • 著者名/発表者名: Ichikawa H.. Greaux S. and Azuma S.
  • 雑誌名: Geoscience Frontiers 巻: 8(2) 号: 2 ページ: 347-354
  • DOI: 10.1016/j.gsf.2016.08.003
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Estimate of subduction rate of island arcs to the deep mantle (2016)
  • 著者名/発表者名: Hiroki Ichikawa, Shinji Yamamoto, Kenji Kawai, and Masanori Kameyama
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research: Solid Earth 巻: 121 号: 7 ページ: 5447-5460
  • DOI: 10.1002/2016jb013119
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Atomic transport property of Fe-O liquid alloys in the Earth’s outer core P, T condition (2015)
  • 著者名/発表者名: H. Ichikawa and T. Tsuchiya
  • 雑誌名: Physics of the Earth and Planetary Interiors 巻: 印刷中 ページ: 27-35
  • DOI: 10.1016/j.pepi.2015.03.006
  • 査読あり
• [雑誌論文] Influence of majorite on hot plumes (2014)
  • 著者名/発表者名: Ichikawa, H., Kameyama, M., Senshu, H., Kawai, K., Maruyama, S.
  • 雑誌名: Geophysical Research Letters 巻: 41 号: 21 ページ: 7501-7507
  • DOI: 10.1002/2014gl061477
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] Estimate of subduction rate of island arcs to the deep mantle (2016)
  • 著者名/発表者名: Hiroki Ichikawa, Kenji Kawai, Shinji Yamamoto, and Masanori Kameyama
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合 2016年大会
  • 発表場所: 幕張メッセ（千葉県千葉市）
  • 年月日: 2016-05-22
  • 国際学会
• [学会発表] Effective temperature condition in the separation process of the core and the mantle (2015)
  • 著者名/発表者名: Hiroki Ichikawa, John Hernlund, Stephane Labrosse, and Masanori Kameyama
  • 学会等名: The Earth's Mantle and Core: Structure, Composition, Evolution
  • 発表場所: 道後プリンスホテル（愛媛県松山市）
  • 年月日: 2015-11-04
  • 国際学会
• [学会発表] Effective metal-silicate equilibrium temperature during core formation (2015)
  • 著者名/発表者名: Hiroki Ichikawa, John Hernlund, Stephane Labrosse, and Masanori Kameyama
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合 連合大会 2015年大会
  • 発表場所: 幕張メッセ（千葉県千葉市）
  • 年月日: 2015-05-22
  • 国際学会
• [学会発表] Supply rate of continental materials by subduction of island arcs to the deep mantle (2015)
  • 著者名/発表者名: Hiroki Ichikawa, Kenji Kawai, Shinji Yamamoto, and Masanori Kameyama
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合 連合大会 2015年大会
  • 発表場所: 幕張メッセ（千葉県千葉市）
  • 年月日: 2015-05-22
  • 国際学会
• [学会発表] The Equations of State of Liquid Pure Fe and Fe-light Elements Alloys by Ab Initio Molecular Dynamics Simulations (2014)
  • 著者名/発表者名: Hiroki Ichikawa, Taku Tsuchiya, and Masanao Ohsumi
  • 学会等名: 2014 AGU Fall meeting
  • 発表場所: Moscone center (San Francisco)
  • 年月日: 2014-12-18
• [学会発表] Influence of majorite on hot plumes (2014)
  • 著者名/発表者名: Hiroki Ichikawa, Masanori Kameyama, Hiroki Senshu, Kenji Kawai, and Shigenori Maruyama
  • 学会等名: 2014 AGU Fall meeting
  • 発表場所: Moscone center (San Francisco)
  • 年月日: 2014-12-17
• [学会発表] The equation of state of liquid pure Fe and Fe-light elements alloys by ab inition molecular dynamics simulations (2014)
  • 著者名/発表者名: Hiroki Ichikawa, Taku Tsuchiya, and Masanao Ohsumi
  • 学会等名: Asia Oceania Geosciences Society 11th annual meeting
  • 発表場所: ロイトン札幌（札幌）
  • 年月日: 2014-07-29
• [学会発表] The P-V-T equation of state of liquid pure Fe and Fe-light elements alloys by ab initio molecular dynamics simulations (2014)
  • 著者名/発表者名: Hiroki Ichikawa, Taku Tsuchiya, and Masanao Ohsumi
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合 連合大会 2014年大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（横浜）
  • 年月日: 2014-05-02
• [学会発表] Influence of majorite on mantle convection (2014)
  • 著者名/発表者名: Hiroki Ichikawa, Masanori Kameyama, Hiroki Senshu, Kenji Kawai, and Shigenori Maruyama
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合 連合大会 2014年大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（横浜）
  • 年月日: 2014-04-29
• [図書] The Earth's Heterogeneous Mantle (2015)
  • 著者名/発表者名: Hiroki Ichikawa, Kenji Kawai, Shinji Yamamoto, and Masanori Kameyama
  • 総ページ数: 515
  • 出版者: Springer