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2011 年度 実績報告書

大河流域を規制する地球物理・地質学的構造

計画研究

研究領域海底下の大河:地球規模の海洋地殻中の移流と生物地球化学作用
研究課題/領域番号 20109002
研究機関東京大学

研究代表者

沖野 郷子  東京大学, 大気海洋研究所, 准教授 (30313191)

研究分担者 島 伸和  神戸大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (30270862)
篠原 雅尚  東京大学, 地震研究所, 教授 (90242172)
佐藤 暢  専修大学, 経営学部, 准教授 (50365847)
海野 進  金沢大学, 自然システム学系, 教授 (30192511)
野木 義史  国立極地研究所, 研究教育系, 教授 (90280536)
キーワード地殻マントル物質 / 地球観測 / 地質学 / 熱水 / 中央海嶺 / 背弧海盆 / 国際情報交換
研究概要

本研究では、固体地球と海洋境界部の現象を支配する海底下の流れ「海底下の大河」(以下「大河」)を解明するという領域全体の目標の中で、大河の流れている場の環境の地学的特徴(テクトニックセッティング)がいかに大河の水(流体の物理・化学特性)や河口(熱水噴出孔)の様式を支配するかを観測に基づいて解明することを目的とする。今年度は、以下の新たな観測及び過年度に得られたデータの解析を行った。
(1) 南部マリアナ熱水域(イオウの大河)の研究:一昨年度に自律型海中探査機を利用して得られた精密な地形・地磁気データの解析を元に熱水域に特有の微地形があることを明らかにするとともに、熱水循環による磁化の減少が生じていること、さらに磁化減少域が海嶺軸部と軸から離れた場所で広さがまったく異なることを示した。また、昨年度後半に実施した地震計・海底電位差磁力計による観測データを解析し、地震波速度構造、微小地震分布、電気伝導度構造を明らかにした。観測期間中に自然地震がほとんど検知されず、他の熱水系とは異なる様相であることが示された。
(2) インド洋海嶺三重点熱水域(水素の大河)の研究:インド洋Kairei熱水フィールドにおける地震計・海底地震計観測を23年度に予定していたが、東日本太平洋沖地震発生後の放射能調査等に観測船が利用されたため航海が24年度末に延期された。この観測に関わる経費の繰越申請を行い、24年度末に観測を実施した。過年度に実施した同海域の浅部構造の探査結果の解析を進めた。
(3) 沖縄トラフ熱水域(メタンの大河)の研究:沖縄トラフ第4与那国海丘熱水系の自律型探査機による調査に参画したが、荒天のため予定の観測はできなかった。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

繰越事由にある通り、当初23年度なかばで実施予定であったインド洋の深部地下構造観測が、東日本太平洋沖地震後の放射能調査等に観測船が利用されたため延期を余儀なくされた。当該観測にかかる経費は繰越を行い、観測は24年度にほぼ計画通り実施できたが、観測が24年度末にスケジュールされたために、年度内の解析があまりできず、解析に遅れが生じている。マリアナ海域については、観測結果の解析がほぼ順調に進み、国際誌への投稿、修士論文への反映などが行われた。

今後の研究の推進方策

観測計画の遅延により生じているインド洋海域のデータ解析を加速させ、最終年度には各海域の熱水域について、浅部構造(地形、地質、磁化構造)と深部構造(地震波構造、電気伝導度構造)をそれぞれ明らかにし、熱水系の熱源、循環範囲、断層や火成活動との関係について議論していく。

  • 研究成果

    (53件)

すべて 2013 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (44件) (うち招待講演 4件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] 南西インド洋海嶺Prince Edward断裂帯沿いのかんらん岩礫岩に含まれていた有孔虫2013

    • 著者名/発表者名
      佐藤暢
    • 雑誌名

      専修自然科学紀要

      巻: 44 ページ: 59-66

  • [雑誌論文] Electromagnetic constraints on a melt region beneath the central Mariana back-arc spreading ridge2012

    • 著者名/発表者名
      Matsuno, T
    • 雑誌名

      Geochem. Geophys. Geosyst.

      巻: 13 ページ: Q10017

    • DOI

      10.1002/jgrb.50059

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Emplacement mechanism of off-axis large submarine lava field from the Oman Ophiolite2012

    • 著者名/発表者名
      Umino, S.
    • 雑誌名

      J. Geophys. Res.

      巻: 117 ページ: B11210

    • DOI

      10.1029/2012JB009198

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 中部マリアナトラフ拡大軸における火山活動位置についての考察―深海曳航式サイドスキャンソナーと「しんかい6500」による高解像度観察の記録から2012

    • 著者名/発表者名
      浅田美穂
    • 雑誌名

      火山

      巻: 57 ページ: 1-18

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 海洋マントル最上部-海洋底かんらん岩からわかったこと,わからないこと-2012

    • 著者名/発表者名
      森下知晃
    • 雑誌名

      月刊地球

      巻: 34 ページ: 236-240

  • [雑誌論文] Geomorphological variations at hydrothermal sites in the southern Mariana Trough: Relationship between hydrothermal activity and topographic characteristics2011

    • 著者名/発表者名
      Yoshikawa, S
    • 雑誌名

      Marine Geology

      巻: 303-306 ページ: 172-182

    • DOI

      10.1016/j.margeo.2012.02.013

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The role of seamounts in the transport of heat and fluids: relations among seamount size, circulation patterns, and crustal heat flow2011

    • 著者名/発表者名
      Kawada, Y.
    • 雑誌名

      Earth and Planetary Science Letters

      巻: 306 ページ: 55-65

    • DOI

      10.1016/j.epsl.2011.03.029

    • 査読あり
  • [学会発表] Mantle to hydrothermal vent sites of the Southern Mariana Trough back-arc Basin: Results from the Taiga Project2012

    • 著者名/発表者名
      Seama, N.
    • 学会等名
      American Geophysical Union Fall Meeting
    • 発表場所
      サンフランシスコ(米国)
    • 年月日
      20121203-20121207
  • [学会発表] Electrical resistivity structure of the upper mantle in the Southern Mariana Trough2012

    • 著者名/発表者名
      Shindo, H.
    • 学会等名
      American Geophysical Union Fall Meeting
    • 発表場所
      サンフランシスコ(米国)
    • 年月日
      20121203-20121207
  • [学会発表] Decay of natural remanent magnetization of oceanic basalt on the back-arc spreading axis of the southern Mariana2012

    • 著者名/発表者名
      Mochizuki, N.
    • 学会等名
      American Geophysical Union Fall Meeting
    • 発表場所
      サンフランシスコ(米国)
    • 年月日
      20121203-20121207
  • [学会発表] Seismic structure and seismicity at the southern Mariana Trough with hydrothermal activities2012

    • 著者名/発表者名
      Sato, T.
    • 学会等名
      American Geophysical Union Fall Meeting
    • 発表場所
      サンフランシスコ(米国)
    • 年月日
      20121203-20121207
  • [学会発表] Role of tectonic and volcanic activity in hydrothermal systems at the southern Mariana Trough: detailed bathymetric characteristics of the hydrothermal sites2012

    • 著者名/発表者名
      Yoshikawa, S.
    • 学会等名
      American Geophysical Union Fall Meeting
    • 発表場所
      サンフランシスコ(米国)
    • 年月日
      20121203-20121207
  • [学会発表] Tectonic background of a unique hydrogen-rich Kairei Hydrothermal Field. Central Indian Ridge: Results from Taiga Project2012

    • 著者名/発表者名
      Okino. K.
    • 学会等名
      American Geophysical Union Fall Meeting
    • 発表場所
      サンフランシスコ(米国)
    • 年月日
      20121203-20121207
  • [学会発表] Petrology and geochemistry of mid-ocean ridge basalts along southern Central Indian Ridge2012

    • 著者名/発表者名
      Sato, H.
    • 学会等名
      American Geophysical Union Fall Meeting
    • 発表場所
      サンフランシスコ(米国)
    • 年月日
      20121203-20121207
  • [学会発表] Magnetic Structure of Backarc Spreading Axis with Hydrothermal Vents; the Southern Mariana Trough2012

    • 著者名/発表者名
      Fujii, M.
    • 学会等名
      American Geophysical Union Fall Meeting
    • 発表場所
      サンフランシスコ(米国)
    • 年月日
      20121203-20121207
  • [学会発表] Petrological evidence of ancient mantle components beneath the mid-ocean Ridge? Results from a serpentine seamount along the Central indian Ridge2012

    • 著者名/発表者名
      Morishita, T.
    • 学会等名
      American Geophysical Union Fall Meeting
    • 発表場所
      サンフランシスコ(米国)
    • 年月日
      20121203-20121207
  • [学会発表] Robust magnetotelluric inversion2012

    • 著者名/発表者名
      Matsuno, T.
    • 学会等名
      21st EM induction Workshop
    • 発表場所
      ダーウィン(オーストラリア)
    • 年月日
      20120725-20120731
  • [学会発表] Electromagnetic constraints on a melt region beneath the central Mariana back-arc spreading ridge2012

    • 著者名/発表者名
      Matsuno, T.
    • 学会等名
      21st EM induction Workshop
    • 発表場所
      ダーウィン(オーストラリア)
    • 年月日
      20120725-20120731
  • [学会発表] 中部マリアナ背弧拡大軸下のマントル溶融域に対する電磁気学的な制約2012

    • 著者名/発表者名
      松野哲男
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2012年大会
    • 発表場所
      幕張(千葉)
    • 年月日
      20120520-20120525
  • [学会発表] 南マリアナトラフにおける上部マントルの比抵抗構造2012

    • 著者名/発表者名
      新藤悠
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2012年大会
    • 発表場所
      幕張(千葉)
    • 年月日
      20120520-20120525
  • [学会発表] 南マリアナトラフ拡大軸にある海底熱水系下の比抵抗構造推定2012

    • 著者名/発表者名
      木村真穂
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2012年大会
    • 発表場所
      幕張(千葉)
    • 年月日
      20120520-20120525
  • [学会発表] 南部マリアナ背孤拡大軸における海洋底玄武岩の自然残留磁化の減衰2012

    • 著者名/発表者名
      望月伸竜
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2012年大会
    • 発表場所
      幕張(千葉)
    • 年月日
      20120520-20120525
  • [学会発表] 南部マリアナトラフの熱水系の地形・地質学的特徴2012

    • 著者名/発表者名
      吉河秀郎
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2012年大会
    • 発表場所
      幕張(千葉)
    • 年月日
      20120520-20120525
  • [学会発表] 中央インド洋海嶺南部のテクトニクス:メルト供給量の時空間変動2012

    • 著者名/発表者名
      沖野郷子
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2012年大会
    • 発表場所
      幕張(千葉)
    • 年月日
      20120520-20120525
  • [学会発表] 中央インド洋海嶺のNTOマッシフの海底近傍地磁気調査2012

    • 著者名/発表者名
      佐藤太一
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2012年大会
    • 発表場所
      幕張(千葉)
    • 年月日
      20120520-20120525
  • [学会発表] 南部マリアナトラフ熱水活動域における海底磁化構造:潜水船接続型磁力計を用いた解析2012

    • 著者名/発表者名
      藤井昌和
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2012年大会
    • 発表場所
      幕張(千葉)
    • 年月日
      20120520-20120525
  • [学会発表] Tectonic evolution, magmatic activity variation, and mantle dynamics of Mariana Trough back-arc basin2012

    • 著者名/発表者名
      Seama, N.
    • 学会等名
      Mariana Vent Larvae (MarVel) Workshop: International Study of Connectivity Between Hydrothermal Vents
    • 発表場所
      沖縄
    • 年月日
      20120510-20120511
    • 招待講演
  • [学会発表] Electrical resistivity structural images beneath sea-floor spreading centers2012

    • 著者名/発表者名
      Seama, N.
    • 学会等名
      The First Korea-Japan Marine Gepsciences Symposium
    • 発表場所
      ソウル(韓国)
    • 年月日
      20120416-20120417
  • [学会発表] Geophysical mapping along the Central Indian ridge: summary of past Japanese cruises2012

    • 著者名/発表者名
      Okiino, K.
    • 学会等名
      The First Korea-Japan Marine Gepsciences Symposium
    • 発表場所
      ソウル(韓国)
    • 年月日
      20120416-20120417
    • 招待講演
  • [学会発表] 沖縄トラフ南西部第四音与那国海丘における地球物理観測2012

    • 著者名/発表者名
      藤井昌和
    • 学会等名
      ブルーアースシンポジウム
    • 発表場所
      東京水産大学(東京)
    • 年月日
      20120222-20120223
  • [学会発表] Constraint on a melting regime in upper mantle beneath the central Mariana back-arc spreading center through the geophysical electromagnetic forward modeling2011

    • 著者名/発表者名
      Matsuno, T.
    • 学会等名
      American Geophysical Union Fall Meeting
    • 発表場所
      サンフランシスコ(米国)
    • 年月日
      20111205-20111209
  • [学会発表] Upper mantle electrical resistivity structure beneath back-arc spreading centers2011

    • 著者名/発表者名
      Seama, N.
    • 学会等名
      American Geophysical Union Fall Meeting
    • 発表場所
      サンフランシスコ(米国)
    • 年月日
      20111205-20111209
  • [学会発表] emanent magnetizations of oceanic basalts on the back-arc spreading axis in the southern Mariana2011

    • 著者名/発表者名
      Mochizuki, N.
    • 学会等名
      American Geophysical Union Fall Meeting
    • 発表場所
      サンフランシスコ(米国)
    • 年月日
      20111205-20111209
  • [学会発表] Topographic characteristics of four hydrothermal sites at the southern Mariana Trough2011

    • 著者名/発表者名
      Yoshikawa, S.
    • 学会等名
      American Geophysical Union Fall Meeting
    • 発表場所
      サンフランシスコ(米国)
    • 年月日
      20111205-20111209
  • [学会発表] 多目的関数最適化アルゴリズムにもとづくMT一次元異方性比抵抗構造インバージョン2011

    • 著者名/発表者名
      松野哲男
    • 学会等名
      地球電磁気・地球惑星圏学会第130回総会
    • 発表場所
      神戸大学
    • 年月日
      20111103-20111106
  • [学会発表] 南マリアナトラフ拡大軸にある海底熱水系下の電気伝導度構造2011

    • 著者名/発表者名
      木村真穂
    • 学会等名
      地球電磁気・地球惑星圏学会第130回総会
    • 発表場所
      神戸大学
    • 年月日
      20111103-20111106
  • [学会発表] 南部マリアナ背孤拡大軸における海洋底玄武岩の自然残留磁化2011

    • 著者名/発表者名
      望月伸竜
    • 学会等名
      地球電磁気・地球惑星圏学会第130回総会
    • 発表場所
      神戸大学
    • 年月日
      20111103-20111106
  • [学会発表] 沈み込む前後の地殻で起こる熱水循環の数値計算:日本海溝海側の高熱流量異常への応用2011

    • 著者名/発表者名
      川田佳史
    • 学会等名
      日本地震学会2011年度秋季大会
    • 発表場所
      静岡
    • 年月日
      20111012-20111015
  • [学会発表] Constraint on a melting regime in upper mantle beneath the central Mariana back-arc spreading center through the geophysical electromagnetic forward modeling2011

    • 著者名/発表者名
      Matsuno, T.
    • 学会等名
      Workshop: Ocean Mantle Dynamics: from Spreading Center to Subduction Zone
    • 発表場所
      東京大学(柏)
    • 年月日
      20111003-20111006
  • [学会発表] Comparison among available electrical resistivity structural images beneath back-arc and mid-ocean ridge spreading centers2011

    • 著者名/発表者名
      Seama, N.
    • 学会等名
      Workshop: Ocean Mantle Dynamics: from Spreading Center to Subduction Zone
    • 発表場所
      東京大学(柏)
    • 年月日
      20111003-20111006
    • 招待講演
  • [学会発表] Oceanic detachments: implication for spatial and temoral variation of melt supply2011

    • 著者名/発表者名
      Okino, K.
    • 学会等名
      Workshop: Ocean Mantle Dynamics: from Spreading Center to Subduction Zone
    • 発表場所
      東京大学(柏)
    • 年月日
      20111003-20111006
    • 招待講演
  • [学会発表] Electrical conductivity structure of the upper mantle beneath in the southern Mariana Trough2011

    • 著者名/発表者名
      Shindo, H.
    • 学会等名
      Workshop: Ocean Mantle Dynamics: from Spreading Center to Subduction Zone
    • 発表場所
      東京大学(柏)
    • 年月日
      20111003-20111006
  • [学会発表] Electrical conductivity structure of a seafloor hydrothermal system at the southern Mariana Trough spreading axis2011

    • 著者名/発表者名
      Kimura, M.
    • 学会等名
      Workshop: Ocean Mantle Dynamics: from Spreading Center to Subduction Zone
    • 発表場所
      東京大学(柏)
    • 年月日
      20111003-20111006
  • [学会発表] Development of a 3-Dimensional Forward Program for Magnetometric Resistivity Method: Application to Alice Springs Field2011

    • 著者名/発表者名
      Tada, N.
    • 学会等名
      Workshop: Ocean Mantle Dynamics: from Spreading Center to Subduction Zone
    • 発表場所
      東京大学(柏)
    • 年月日
      20111003-20111006
  • [学会発表] 海洋プレートが沈み込む前後に起こる熱水循環はプレート内の温度分布をどう変えるか?2011

    • 著者名/発表者名
      川田佳史
    • 学会等名
      東京大学地震研究所共同利用研究集会「沈み込み帯の温度構造と地震活動・変形過程」
    • 発表場所
      東京大学
    • 年月日
      20110912-20110913
  • [学会発表] マリアナトラフにおける熱水サイトの地形的特徴2011

    • 著者名/発表者名
      吉河秀郎
    • 学会等名
      日本地質学会第118回学術大会
    • 発表場所
      水戸(茨城)
    • 年月日
      20110909-20110911
  • [学会発表] 中央インド洋海嶺総合探査-水素の大河の全貌-2011

    • 著者名/発表者名
      沖野郷子
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2011年大会
    • 発表場所
      幕張(千葉)
    • 年月日
      20110522-20110527
  • [学会発表] AUV高精度音響調査がとらえた海底面近傍の活動の様子=南部マリアナトラフ熱水噴出孔周辺の調査を一例にして=2011

    • 著者名/発表者名
      浅田美穂
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2011年大会
    • 発表場所
      幕張(千葉)
    • 年月日
      20110522-20110527
  • [学会発表] 南部マリアナトラフ熱水活動域における深海磁気異常マッピングと海洋底岩石の岩石磁気的性質2011

    • 著者名/発表者名
      望月伸竜
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2011年大会
    • 発表場所
      幕張(千葉)
    • 年月日
      20110522-20110527
  • [学会発表] AUVを使用した南マリアナトラフ熱水活動域の深海地磁気探査2011

    • 著者名/発表者名
      野木義史
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2011年大会
    • 発表場所
      幕張(千葉)
    • 年月日
      20110522-20110527
  • [学会発表] 海洋底拡大軸で採取した玄武岩の自然残留磁化

    • 著者名/発表者名
      望月伸竜
    • 学会等名
      地球電磁気・地球惑星圏学会第132回講演会
    • 発表場所
      札幌(北海道)
  • [備考] 海底下の大河

    • URL

      http://www-gbs.eps.s.u-tokyo.ac.jp/~taiga/

  • [備考] 研究紹介

    • URL

      http://ofgs.aori.u-tokyo.ac.jp/okino/okino-res-e.html

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公開日: 2015-05-28  

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