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2018 年度 実績報告書

データ駆動型アプローチによる海洋下部地殻および上部マントル変質速度の探索

研究課題

研究課題/領域番号 18J01649
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

大柳 良介  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, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2018-04-25 – 2021-03-31
キーワード逆問題 / 反応速度 / 蛇紋岩
研究実績の概要

本研究では,機械学習的アプローチと水熱実験を組み合わせることにより,海洋地殻の変質の速度を見積もることを目的としている.本年度は,これまでに申請者が行った水熱実験の解析のための,機械学習的アプローチを組み込んだコードの実装及び人工データを用いた検証を行った.具体的には,反応―拡散モデルに基づき,未知パラメータ(反応速度定数・拡散定数)を入力すると生成鉱物の空間分布を出力するような計算コードを開発した.次に,レプリカ交換モンテカルロ法のアルゴリズムを実装し,人工データを用いて最適化させ,アルゴリズムのベンチマークを行った.段階的に人工データを複雑化して動作が保証された,その手法論は論文として出版された(Oyanagi et al., 2018, Minerals)また,流通式水熱反応装置を使用した水熱実験を開始し,現在実験を継続中である.

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

当初の計画通り,人工データにおける検証を行い,アルゴリズムが正常に動くことを検証できたため

今後の研究の推進方策

次年度は,水熱実験の結果のインバージョンに挑戦する.水熱実験の結果のインバージョンはより複雑性を増すと考えられるため,計算時間を要する.研究を効率よくすすめるためにも,OPENMPによる並列化や共用並列コンピュータを利用して研究をすすめる.

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2018

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] Multiple Kinetic Parameterization in a Reactive Transport Model Using the Exchange Monte Carlo Method2018

    • 著者名/発表者名
      Oyanagi Ryosuke、Okamoto Atsushi、Tsuchiya Noriyoshi
    • 雑誌名

      Minerals

      巻: 8 ページ: 579~579

    • DOI

      10.3390/min8120579

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 交換モンテカルロ法を用いた蛇紋岩化作用におけるSi交代作用メカニズムの解明2018

    • 著者名/発表者名
      大柳 良介、岡本 敦、土屋 範芳
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2018年大会
  • [学会発表] 玄武岩-水系における熱水変成作用によるザクロ石の合成2018

    • 著者名/発表者名
      根津 勇介、岡本 敦, 宇野 正起、平野 伸夫、大柳 良介、土屋 範芳
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2018年大会
  • [学会発表] Time scales of Cl-bearing fluid infiltration and permeability estimated by reactive transport modelling for granulite/amphibolite-hosted reaction zones, Sor Rondane Mountains, East Antarctica2018

    • 著者名/発表者名
      Diana Mindaleva、Masaoki Uno、Fumiko Higashino、Takayoshi Nagaya、Ryosuke Oyanagi、Atsushi Okamoto、Noriyoshi Tsuchiya
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2018年大会
  • [学会発表] 海洋底蛇紋岩作用におけるSi交代作用の律速過程2018

    • 著者名/発表者名
      大柳 良介、岡本 敦、土屋 範芳
    • 学会等名
      日本地質学会第125年学術大会
  • [学会発表] Hydrothermal experiments on olivine-quartz-seawater system at 300° C: implication for the progress of silica-metasomatism during serpentinization at the crust-mantle boundary in the oceanic lithosphere.2018

    • 著者名/発表者名
      Oyanagi, R., A. Okamoto, and N. Tsuchiya
    • 学会等名
      AGU Fall Meeting 2018
    • 国際学会
  • [学会発表] Hydrothermal Alteration of the Crust-Mantle Transition and Upper Mantle in the Samail Ophiolite: Insights from Holes CM1A and CM2B of the Oman Drilling Project.2018

    • 著者名/発表者名
      Frueh-Green, G. L.; Grabowska, M.; Oyanagi, R.; Kimura, K.; Morishita, T.; Okamoto, A.; Klein, F.; Tamura, A.; Teagle, D. A. H.; Takazawa, E.; Coggon, J. A.; Kelemen, P. B.; Matter, J. M.
    • 学会等名
      AGU Fall Meeting 2018
    • 国際学会
  • [学会発表] First geochemical and mineralogical results of Oman Crust-Mantle transition: holes CM1A and CM2B characterization aboard DV-Chikyu_ Oman Drilling Project, Phase 2 Leg32018

    • 著者名/発表者名
      Fatna, K.; Rospabe, M.; Giampouras, M.; Chatterjee, S.; Ishii, K.; Tamura, A.; Dygert, N.; Oyanagi, R.; Wang, K. L.; Benoit, M.; Teagle, D. A. H.; Takazawa, E.; Kelemen, P. B.; Coggon, J. A.
    • 学会等名
      AGU Fall Meeting 2018
    • 国際学会

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公開日: 2019-12-27  

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