| 研究課題/領域番号 |
16075205
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
浜野 洋三 東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (90011709)
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| 研究分担者 |
本多 了 東京大学, 地震研究所, 教授 (00219239)
小河 正基 東京大学, 大学院・総合文化研究科, 助教授 (30194450)
岩森 光 東京大学, 大学院・理学系研究科, 助教授 (80221795)
柳澤 孝寿 海洋研究開発機構, 地球内部変動研究センター, 研究員 (20359186)
吉田 晶樹 海洋研究開発機構, 地球シミュレータセンター, 研究員 (00371716)
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| キーワード | マントル対流 / 地球進化 / 数値モデリング / 滞留スラブ / 沈み込み帯 / 水循環 / 地球の熱史 |
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| 研究概要 |
本研究は、地球内部の熱/物質輸送に焦点をあて、マントル下降流の振る舞いが、プレート運動や対流モードの変動を通して全マントル規模の熱輸送過程、地球熱進化過程に与える影響、及び沈み込み帯における火成活動、熱輸送や物質循環(特に水分布)、等に与える影響について数値シミュレーションより明らかにすることを目的とする。本年度は、1.プレート沈み込みに伴う水輸送と島弧活動の研究では、高圧実験結果、熱力学的解析およびマスバランスを用いて求めたメルトを含む鉱物の相平衡関係と最大含水量を示す相平衡図を用いて、沈み込むプレートの温度構造・速度がその運びうる最大H_2O量に与える影響を評価した。また、沈み込みスラブからマントルウエッジに水が供給された場合、マントルウエッジの粘性が局所的に減少する可能性がある。今年度は。このモデルを用いて伊豆-ボニン弧の北側に存在する雁行上の海山列の特徴を説明する試みを行った。2.地球変動にみられる長周期変動の起源に関しては、火成活動・マントル対流結合系の数値シミュレーション研究を行い、表層のプレートの強度を増加させることによって、マントルの熱源量をパラメータとして系統的なシミュレーションを実施し、表層プレートの運動と停止、及びスーパープルームの発生が間欠的に起こるモードが存在することを見出した。また3次元球殻マントルの対流シミュレーションでは、10^8以上の高いレイリー数まで数値シミュレーションを実施し、球殻の形状かつ地球に想定されるレイリー数を完全にカバーする領域で、クラペイロン勾配と対流パターンの相図を完成させた。さらに上部マントルと下部マントルでの粘性の変化を取り入れたシミュレーションを行い、その効果を評価した。
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