海洋プレート沈み込み帯の研究

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11204201
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 徳山 英一 東京大学, 海洋研究所, 教授 (10107451)
• 研究分担者: 斎藤 実篤 海洋科学技術センター, 深海研究部, (研究職)副主幹 (40292859) ; 望月 公廣 東京大学, 地震研究所, 助手 (80292861) ; 石井 輝秋 東京大学, 海洋研究所, 助教授 (80111582) ; 木村 学 東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (80153188) ; 酒井 治孝 九州大学, 大学院・比較社会文化研究科, 教授 (90183045)
• キーワード: 南海トラフ / デコルマ面 / Advanced-CORKシステム / 地震発生帯 / 物質循環 / 3次元反射法地震探査 / 東海活断層 / 沈み込んだ海嶺

研究概要

本研究の目的は海洋プレートの沈み込みに伴う諸現象を定量的に吟味し,地震発生帯,物質循環,地殻形成のメカニズムを解明することである。
本目的達成のためにODP第193次航海においてマヌス海盆の掘削、第195次航海において西太平洋地震ネットワークの掘削、第196次航海で南海トラフの掘削が実施された。
(1)南海トラフの掘削
ODP第196次航海では、将来のライザー掘削実現までに科学的に蓄積したいデータの取得、及び基礎的な考察を目標として掘削を行った。
その結果、1)今回掘削された範囲では、沈み込む前に既にデコルマ面が発達する層序は確定されていること、2)地層に働く応力の値、及び地層の物性変化、3)デコルマ面や海洋底基盤を通じた流体移動は、その孔隙率を考慮すると大規模ではなく、しかも、エピソディックな現象と推測される、等が明かとなった。また、設置したAdvanced-CORKシステムにより、堆積層、デコルマ面、及び海洋底基盤の流体移動について、長期データを取得中であり、今後データの回収が実施された後には、上記の流体移動の考察を検証することが可能になるものと考えられる。
(2)西南海トラフの地震発生帯イメージング
3次元反射法地震探査の解析の結果から、トラフ軸から約35km陸側、水深4000mから3000mの斜面の海底下には巨大な逆断層が発達しており、それらのいくつかは古い堆積構造を切って発達していることがわかった。また、これらの逆断層の多くは、巨大地震発生帯の上限付近に向かって収斂している。
(3)東南海トラフの地震発生帯イメージング
3次元反射法地震探査の解析の結果から、以下のことが明らかとなった。1)東海活断層、小台場活断層はデコルマ面に収斂する。2)オフセット1km程度のランプ構造がデコルマ面に存在する。3)約百万年前に沈み込んだ海嶺(古銭洲海嶺)が確認された。4)小台場活断層がデコルマ面に収斂する近傍より陸側ではデコルマ面と平行な強反射面が複数確認される。

研究成果

• [文献書誌] Wonn Soh, Hidekazu Tokuyama: "Rejuvenation of submarine canyon associated with ridge subduction, Tenryu Canyon, off Tokai, central Japan"Marine Geology. 187(1-2). 203-220 (2002)
• [文献書誌] Philippe Huchon, Hidekazu Tokuyama: "Preface : Japan-France KAIKO-TOKAI Project -Tectonics of subduction in the Nankai trough"Marine Geology. 187(1-2). 1-2 (2002)
• [文献書誌] 徳山英一: "メタンハイドレートからみた間隙流体移動と湧水活動"月刊地球. 23. 823-827 (2001)
• [文献書誌] 徳山英一: "日本周辺海域中新世最末期以降の構造発達史"海洋調査技術. 13(1). 27-53 (2001)
• [文献書誌] Haraguchi S.: "Tonalite from basaltic magma at the Komahashi-Daini Seamount, northern Kyushu-Palau Ridge in the Philippine Sea, and growth of the Izu-Ogasawara (Bonin)-Mariana arc crust"Contrib.Mineral.Petrol.. (in press). (2003)
• [文献書誌] Ohara, Y.: "Peridotites from the Mariana Trough: First look at the mantle beneath an active backarc basin"Contrib.Mineral.Petrol. 143. 1-18 (2002)
• [文献書誌] 石井輝秋: "紀南海山列と伊豆-小笠原背弧雁行海山列の地質学的・岩石学的研究"地質調査所月報. 51. 615-630 (2000)
• [文献書誌] Ayako Nakanishi: "Deep crustal structure of the eastern Nankai Trough and Zenisu Ridge by dense airgun-OBS seismic profiling"Marine Geology. 187(1-2). 47-62 (2002)
• [文献書誌] 斎藤実篤: "日本周辺海域中新世最末期以来の構造発達史"月刊地球. 24・3. 165-169 (2002)
• [文献書誌] 木村 学: "沈み込み帯地震発生帯の物質科学と深海掘削"月刊地球. 号外36. 6-7 (2002)
• [文献書誌] 木村 学: "木村 学,四万十付加体・南海付加体リンク研究の総合戦略と地震発生帯掘削"月刊地球. 号外36. 22-27 (2002)
• [文献書誌] 末廣 潔: "地球深部ドリリング計画(OD21)と統合国際深海掘削計画(IODP)"月刊地球. 号外36. 14-20 (2002)