研究課題
本研究では、マントル下降流の振る舞いが、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)に与える影響を数値シミュレーションより明らかにすることを目的として、(1)プレート沈み込みに伴う水輸送と島弧活動の研究(領域モデル)と(2)グローバルマントル対流モデリングによる地球大変動の起源の解明(グローバルモデル)の2つのアプローチにより、研究を進めてきた。本年度は(1)では、地球深部に沈み込んだ水およびそれに伴う元素の挙動を追うために、マントルに由来する玄武岩質マグマの同位体組成解析を進めた。また、沈み込むスラブとともに地球深部に輸送された水によって引き起こされるマントルウエッジの活動について、数値モデリングに基づく考察を行った。(2)の研究では、地球史全体を通したマントルの進化過程について、海洋地殻のリサイクリングとマントルの進化の関わりを調べた。また、3次元球殻でのマントル対流シミュレーションの結果から、対流パターンとスタグナントスラブの形成条件をまとめて観測との比較を行った。そして現実の地球に即した条件での球殻シミュレーションとして初めて、自発的にスラブの滞留の発生するモデルを作ることができた。さらに、本研究プロジェクトで開発した新しい3次元球殻マントル対流コードによるシミュレーションによって、粘性の温度変化がある範囲にある場合、最も長波長の次数1のマントル対流パターンが卓越するという結果が示された。
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すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 9件) 学会発表 (9件)
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