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2017 年度 実施状況報告書

非火山域における深部流体の起源と上昇過程

研究課題

研究課題/領域番号 16K00531
研究機関国立研究開発法人海洋研究開発機構

研究代表者

中村 仁美  国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地球内部物質循環研究分野, 研究員 (60572659)

研究分担者 常 青  国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地球内部物質循環研究分野, 技術副主幹 (30359195)
森川 徳敏  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 (90392670)
岩森 光  国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地球内部物質循環研究分野, 分野長 (80221795)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード温泉水 / スラブ / 流体 / 非火山域 / 重元素 / 希土類
研究実績の概要

平成29年度も概ね計画通り進んでいる.前年度に引き続き,四国の調査を行った.深部の情報を保持する可能性のある泉源を,深層地下水データベースの主溶存元素組成を元に,深部低周波地震の分布を考慮して選定した.採取した四国(徳島・香川・愛媛・高知)の試料については,開発済みの手法を用いた分析作業が進捗中である.但し,高知県高知市内については,候補となる泉源が密集しているため,平成30年度に調査を行う.
平成28年度に採取した紀伊半島(三重・奈良・和歌山)の試料は,希土類元素の分析作業をほぼ終え,主溶存元素組成,酸素-水素同位体比と合わせて高次元のデータベース作成を進めた.これにより,従来の地球化学的見地に加え,クラスタリングと主成分分析を相補的に用いて多変量解析を行う統計的手法(Iwamori et al., 2017)を,高い信頼度で適用できるようになりつつある.
現在までの分析・解析の結果,帯水層で沈殿物を生成したと考えられる特徴をもつ泉源が,調査地域の広い範囲に湧出していることを確認した.また,沈殿物生成の効果を補正し,深部に由来する流体の特徴を捉えつつある.これらに関わる,東北~中部日本のプレート境界域の深部流体について論文化を行った(Nakamura et al.,2018,Tectonophysics)関連する成果は,国内学会で発表を行った(中村ほか,日本地球化学会年会;中村ほか,火山学会年会).

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

試料採取はほぼ計画通り行われているが,一部で予定を変更する必要が生じている.深部の情報を保持する可能性のある泉源が,高知県高知市内に集中していることが分かり,高知市内の調査を平成30年度に行う必要がある.重元素同位体の分析については,分析前処理の過程で生じる元素分別を評価し,バックグラウンドを定量化することで,今後の濃縮プロセスをより具体的に検討する段階に入っている.REE元素の定量については問題なく進捗しており,順次国内学会での公表を行っている.以上により,全体の研究進捗状況としては,変更なく行うことができると考えている.

今後の研究の推進方策

平成30年度は最終年度のため,解析・議論を主として行いつつ,分析・調査を進める.これまでの成果(Nakamura et al., 2016)から,溶存ガスが泉質の形成過程に影響を与えるのではないかと考えており,昨年度からガス成分も採取している.ガス成分の採取には時間がかかるため,本課題完了時の試料総数は減る見込みである.また,追加的に調査する必要が生じた高知県高知市内において,調査と試料採取を行う.これは,深部の情報を保持する泉源が集中している可能性があり,今後の研究展開のためにも,現段階で検討する必要があると判断したためである.今後の調査に回すなどの判断をしながら,全体の計画内容に支障のないように行う方針である.

次年度使用額が生じた理由

高知県高知市の調査と分析消耗品の購入を本年度に行うことにしたため.

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件)

  • [国際共同研究] The Russian Academy of Sciences(ロシア連邦)

    • 国名
      ロシア連邦
    • 外国機関名
      The Russian Academy of Sciences
  • [雑誌論文] Distribution of slab-derived fluids around the edge of the Philippine Sea Plate from Central to Northeast Japan2018

    • 著者名/発表者名
      Nakamura Hitomi、Iwamori Hikaru、Ishizuka Osamu、Nishizawa Tatsuji
    • 雑誌名

      Tectonophysics

      巻: 723 ページ: 297~308

    • DOI

      10.1016/j.tecto.2017.12.004

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Genesis of ultra-high-Ni olivine in high-Mg andesite lava triggered by seamount subduction2017

    • 著者名/発表者名
      Nishizawa Tatsuji、Nakamura Hitomi、Churikova Tatiana、Gordeychik Boris、Ishizuka Osamu、Haraguchi Satoru、Miyazaki Takashi、Vaglarov Bogdan Stefanov、Chang Qing、Hamada Morihisa、Kimura Jun-Ichi、Ueki Kenta、Toyama Chiaki、Nakao Atsushi、Iwamori Hikaru
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 7

    • DOI

      10.1038/s41598-017-10276-3

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Classification of geochemical data based on multivariate statistical analyses: Complementary roles of cluster, principal component, and independent component analyses2017

    • 著者名/発表者名
      Iwamori Hikaru、Yoshida Kenta、Nakamura Hitomi、Kuwatani Tatsu、Hamada Morihisa、Haraguchi Satoru、Ueki Kenta
    • 雑誌名

      Geochemistry, Geophysics, Geosystems

      巻: 18 ページ: 994~1012

    • DOI

      10.1002/2016GC006663

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Hydroecogeochemistry of Baransky volcano activity2017

    • 著者名/発表者名
      Bragin I.V., Chelnokov G.A., Kharitonova N.A., Nakamura H.
    • 雑誌名

      Proceedings of 11th International Hydrogeological Congress of Greece

      巻: なし

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 中部~東北日本火山弧の組成 変遷と沈み込むスラブの形状2017

    • 著者名/発表者名
      中村仁美・岩森光・石塚治・西澤達治
    • 学会等名
      日本火山学会2017年度秋季大会
    • 招待講演
  • [学会発表] Cluster analysis of geochemical data with errors2017

    • 著者名/発表者名
      劉青雲・岩森光・中村仁美・横山哲也
    • 学会等名
      2017年度日本地球化学会年会
  • [学会発表] 多変量解析による日本列島深層地下水の化学的特徴の抽出2017

    • 著者名/発表者名
      吉田健太・中村仁美・桑谷立・原口悟・風早康平・高橋正明・岩森光
    • 学会等名
      2017年度日本地球化学会年会
  • [学会発表] East-west mantle geochemical hemispheres and their implications for top-down hemispherical dynamics2017

    • 著者名/発表者名
      Hikaru Iwamori, Hitomi Nakamura, Masaki Yoshida, Ryunosuke Yanagi, Takashi Nakagawa
    • 学会等名
      High-Pressure Mineral Physics Seminar
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] カムチャツカ北東部,海山の沈み込みに起因する高‐Mg安山岩に含まれる超高Ni含有olivineの成因2017

    • 著者名/発表者名
      西澤達治・中村仁美・Crurikova Tatiana・Gordeychik Boris・石塚治・常 青・中尾篤史・岩森光
    • 学会等名
      JpGU-AGU Joint Meeting 2017
  • [学会発表] A new statistical method to identify geochemical data structure2017

    • 著者名/発表者名
      岩森光・吉田健太・中村仁美・桑谷立・浜田盛久・原口悟・上木賢太
    • 学会等名
      JpGU-AGU Joint Meeting 2017
  • [学会発表] Distribution of slab-fluids around the edge of the Philippine Sea Plate in Central to Northeast Japan2017

    • 著者名/発表者名
      Nakamura, H., Iwamori, H., Ishizuka, O., Nishizawa
    • 学会等名
      JpGU-AGU Joint Meeting 2017

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公開日: 2018-12-17   更新日: 2022-02-22  

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