地殻流体の実態と島弧ダイナミクスに対する役割の解明

2019 年度 研究成果報告書

• 研究領域: 地殻ダイナミクス ー東北沖地震後の内陸変動の統一的理解ー
• 研究課題/領域番号: 26109006
• 研究種目: 新学術領域研究(研究領域提案型)
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 理工系
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 飯尾 能久 京都大学, 防災研究所, 教授 (50159547)
• 研究分担者: 小川 康雄 東京工業大学, 理学院, 教授 (10334525) ; 渡邊 了 富山大学, 学術研究部都市デザイン学系, 教授 (30262497) ; 田中 秀実 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 講師 (40236625) ; 角森 史昭 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (60291928) ; 梅田 浩司 弘前大学, 理工学研究科, 教授 (60421616) ; 石川 正弘 横浜国立大学, 大学院環境情報研究院, 教授 (70232270) ; 岩森 光 東京大学, 地震研究所, 教授 (80221795) ; 松本 則夫 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 地質調査総合センター, 研究グループ長 (80358051) ; 市來 雅啓 東北大学, 理学研究科, 助教 (80359182) ; 風早 康平 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 地質調査総合センター, 上級主任研究員 (50356763)
• 研究期間 (年度): 2014-07-10 – 2019-03-31
• キーワード: 地震波速度 / 電気伝導度 / クラック / 含水量 / 有馬型塩水

研究成果の概要

日本列島下の流体の分布・移動や性質に関して、岩石－流体系の地震波速度－電気伝導度に関する実験および観測研究により地殻流体の分布を推定し、沈み込んだスラブから脱水反応によって生成された流体が地表付近まで上昇する様子を、地球物理－地球化学観測と数値シミュレーションにより明らかにした。それらの深部流体が、有馬型塩水に代表される高塩濃度・高3He/4He流体であることを地球化学観測・数値シミュレーションにより明らかにし、それらが有馬地域および紀伊半島中央構造線沿いに分布すること示した。さらに断層帯での深部流体のフラックスを、流量や水圧の物理的な測定および化学・同位体組成等の測定を通して推定した。

自由記述の分野

地震学

研究成果の学術的意義や社会的意義

新潟―中部山岳―神戸に至る地域においては、太平洋とフィリピン海プレートの両方から流体が供給されることが、歪集中や山地形成の原因になったことが定量的に示されたことは、内陸地震発生の長期評価・予測の向上に資する重要な成果である。観測された地震波速度と電気伝導度の空間変化が流体連結度の違いにより説明されることを実験データに基づき明らかにしたことは、地下の亀裂の実態に迫る重要な成果である。これまでよくわかっていなかった断層帯での現位置での透水係数を様々な手法により推定できたことは、地震の発生に関する地殻流体の役割を検討するための大きな進展である。