研究課題
本研究の目的は、地球深部への水の供給口として重要かつ未探査のトランスフォーム断層と断裂帯に注目し、海洋リソスフェア中の水循環過程を究明することである。具体的には、海洋底や陸上で得られたマントル物質の岩石物性・磁気測定と、地質学的背景の異なる３つの断裂帯で取得された海上・深海磁気異常の解析を通して、蛇紋岩化分布（水分布）の特徴を把握し、水分布モデルを構築する。本年度も最も大きな実績は、フィリピン海・四国海盆のコアコンプレックスと北海道・神居古潭帯での調査を実施することができ、十分な量の蛇紋岩およびカンラン岩試料を採取できたことである。新たに分取した西太平洋の海溝斜面の試料と、既に取得済みのインド洋・中央インド洋海嶺の蛇紋岩試料と合わせると、蛇紋岩化反応と磁性・密度変化の関係解明に資する多様な地質学的背景の試料を揃えることに成功したと言える。これら試料の岩石磁気・物性分析も順調に進んでいる。得られた蛇紋岩岩石磁気データの新たな解析手法に関する論文と、熱水変質が海洋性地殻の磁化構造に与える影響に関する論文の計2編を査読付国際誌に出版した。地球物理データの解析も順調に進んでおり、インド洋のマリーセレステトランスフォーム断層と、西太平洋の納沙布断裂帯において取得したデータの解析を進めた。マルチビーム音響測深器で得られたデータを解析し、磁気・重力モデリングの境界条件となる海底地形図を取得した。海嶺軸オフセット近傍での深海磁気データの解析と磁化構造に関する論文1編を査読付国際誌に出版した。今後の研究では、昨年度に引き続き課題1「岩石磁気・物性研究：蛇紋岩化反応と磁性と密度変化の関係を解明」と課題2「トランスフォーム断層・断裂帯の磁化構造モデル推定」を進め、課題３「トランスフォーム断層と断裂帯における水分布モデルの構築」の達成を目指す。
2: おおむね順調に進展している
課題1「岩石磁気・物性研究：蛇紋岩化反応と磁性と密度変化の関係を解明」について、今年度はフィリピン海・四国海盆のコアコンプレックスと北海道・神居古潭帯での調査を実施することができ、十分な量の蛇紋岩およびカンラン岩試料を採取した。また、西太平洋の海溝斜面で得られた蛇紋岩およびカンラン岩試料を新たに入手した。既に得られているインド洋・中央インド洋海嶺の蛇紋岩試料と合わせて、これら試料の岩石磁気・物性分析を順調に進めている。また、得られた蛇紋岩岩石磁気データの新たな解析手法に関する論文と、熱水変質が海洋性地殻の磁化構造に与える影響に関する論文の計2編を査読付国際誌に出版した。課題2「トランスフォーム断層・断裂帯の磁化構造モデル推定」について、インド洋のマリーセレステトランスフォーム断層と、西太平洋の納沙布断裂帯において取得したデータの解析を進めた。海上磁気異常データ、深海ディープ・トウ磁気異常データ、深海AUV（自律型無人潜水機）磁気異常データの質は全て良好で、船体磁化補正を行い地磁気異常値を導出した。マルチビーム音響測深器で得られたデータを解析し、磁気・重力モデリングの境界条件となる海底地形図を取得した。また、海嶺軸オフセット近傍での深海磁気データの解析と磁化構造に関する論文1編を査読付国際誌に出版した。本研究の期間中に３海域での調査航海により観測データの取得を計画していたが、鹿島断裂帯のかわりに新たにフィリピン海・四国海盆のコアコンプレックスを設定した。これは、今年度の調査で新たに海上地球物理データを取得できた事に加えて、国際深海科学掘削計画（IODP）を利用した調査申請を実施したからである。これまで既に３カ所の調査海域での調査航海を行いデータが得られているため、鹿島断裂帯については他の航海で取得され利用可能となった海上磁気データの解析を中心にして研究を進める。
今後の研究では、昨年度に引き続き課題1「岩石磁気・物性研究：蛇紋岩化反応と磁性と密度変化の関係を解明」と課題2「トランスフォーム断層・断裂帯の磁化構造モデル推定」を進め、課題３「トランスフォーム断層と断裂帯における水分布モデルの構築」の達成を目指す。具体的には、課題1では追加の試料採取をフィリピン海の海洋コンプレックスで実施し、それらの分析とこれまでの結果を合わせて海底蛇紋岩の包括的な岩石磁気・物性データとしてまとめ、反応条件の違いなどによる地域性を明らかにする。課題2ではインド洋・マリーセレステトランスフォーム断層、西太平洋・納沙布断裂帯、フィリピン海・海洋コアコンプレックスにおいて導出した深海・海上地磁気異常データを用いて磁化構造モデリングを進める。課題１で得られた試料毎の蛇紋岩化度と磁性の関係と、観測地域の磁化強度分布をもとに３海域における蛇紋岩化度分布を推定する。必要に応じて、他の航海で取得され利用可能となった海上磁気・地形データの収集を進める。
今年度は主に海域・陸上調査での試料採取と基礎的なデータの質確認・管理と初歩的な解析に時間を割いたため、詳細な磁化構造モデリングなどを行うための計算機の導入が遅れた。次年度にデータ解析・数値計算用の計算機を導入する予定である。
すべて 2018 その他
すべて 国際共同研究 (4件) 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 9件)
Earth, Planets and Space
巻: 70 ページ: 1-17
10.1186/s40623-018-0959-5
巻: 70 ページ: 1-14
10.1186/s40623-018-0958-6
Journal of Geophysical Research: Solid Earth
巻: 123 ページ: 8298～8311
10.1029/2018JB016082
低温科学
巻: 76 ページ: 269~284
10.14943/lowtemsci.76.269
巻: 76 ページ: 243~258
10.14943/lowtemsci.76.243
