日本海溝に沈み込む太平洋プレートの温度構造と水の分布の研究

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19340125
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 固体地球惑星物理学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 山野 誠 東京大学, 地震研究所, 准教授 (60191368)
• 研究分担者: 馬場 聖至 東京大学, 地震研究所, 助教 (70371721)
• 連携研究者: 瀬野 徹三 東京大学, 地震研究所, 教授: (10216567) ; 木下 正高 海洋研究開発機構, 地球内部ダイナミクス領域, チームリーダー (50225009) ; 後藤 忠徳 京都大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (90303685) ; 後藤 秀作 産業技術総合研究所, 地圏資源環境研究部門, 研究員 (10378557) ; 山本 順司 京都大学, 大学院・理学研究科, 助教 (60378536) ; 川村 喜一郎 深田地質研究所, 主査研究員 (50321675) ; 濱元 栄起 埼玉県環境科学国際センター, 主任 (40511978)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2010
• キーワード: 日本海溝 / 沈み込み帯 / 地殻熱流量 / 地下温度構造 / 電気伝導度構造 / 太平洋プレート / 海洋地殻 / 地震発生帯

研究概要

日本海溝北半部の広い範囲において、海溝海側で観測される熱流量が海底年齢に対して異常に高いことを明らかにした。高熱流量は、太平洋プレートが沈み込みにより変形している範囲に限られ、正断層の発達、海洋地殻内の間隙水循環に関連すると考えられる。また、高熱流量を示す太平洋プレート上で、人工電流送信による海底下浅部の電磁気探査に成功し、自然電磁場変動を用いた深部の探査と合わせて、沈み込む海洋地殻内の流体分布に関する情報が得られた。

研究成果

• [雑誌論文] An overview of electrical conductivity structures beneath the northwestern Pacific (2009)
  • 著者名/発表者名: Ichiki, M., K.Baba, H.Toh, K.Fuji-ta
  • 雑誌名: the Japanese Islands, and continental East Asia, Gondwana Res. 16 ページ: 545-562
  • 査読あり
• [雑誌論文] A small ocean bottom electromagnetometer and ocean bottom electrometer system with an arm-folding mechanism (Technical Report) (2009)
  • 著者名/発表者名: Kasaya, T., T.Goto
  • 雑誌名: Exploration Geophysics, Butsuri-Tansa, Mulli-Tamsa 40, 62, 12 ページ: 41-48
  • 査読あり
• [雑誌論文] 海底電磁探査の近年の進歩とメタンハイドレート検出への適用 (2009)
  • 著者名/発表者名: 後藤忠徳,桜井紀旭,高木亮,笠谷貴史
  • 雑誌名: 地学雑誌 118 ページ: 935-954
  • 査読あり
• [雑誌論文] Noble gas isotopic compositions of mantle xenoliths from northwestern Pacific lithosphere. (2009)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto J., N.Hirano, N.Abe., T.Hanyu
  • 雑誌名: Chem.Geol. 268 ページ: 313-323
  • 査読あり
• [雑誌論文] High heat flow anomalies on an old oceanic plate observed seaward of the Japan Trench (2008)
  • 著者名/発表者名: Yamano M., M.Kinoshita, S.Goto
  • 雑誌名: Int.J.Earth Sci. 97 ページ: 345-352
  • 査読あり
• [雑誌論文] Uplift of the Miyako Knoll on a landward trench slope of the Japan Trench, off Miyako, NE Japan (2008)
  • 著者名/発表者名: Kawamura,K., H.Hamamoto, Yamano M., T.Goto, K.Baba, KR08-10 Shipboard Scientists
  • 雑誌名: J.Geol.Soc.Japan 114 ページ: XI-XII
  • 査読あり
• [雑誌論文] 電磁気法探査(EM法探査)技術の現状と展望-地震探査との統合型解析に向けて- (2008)
  • 著者名/発表者名: 後藤忠徳,三ケ田均
  • 雑誌名: 地学雑誌 117 ページ: 997-1010
  • 査読あり
• [雑誌論文] プチスポット総合調査 (2007)
  • 著者名/発表者名: 馬場聖至,阿部なつ江,平野直人,富士原敏也,市來雅啓,町田嗣樹,高橋亜夕,山本順司,山野誠,濱元栄起,杉岡裕子,志藤あずさ
  • 雑誌名: 月刊地球 29 ページ: 548-553
• [学会発表] 日本海溝に沈み込む太平洋プレート上層部の温度構造異常と間隙流体の研究 (2011)
  • 著者名/発表者名: 山野誠,馬場聖至,川村喜一郎,後藤忠徳,笠谷貴史,川田佳史,市原寛,濱元栄起,後藤秀作,KR08-10・KR09-16・KR10-12乗船研究者
  • 学会等名: Blue Earth '11 BE11-56
  • 発表場所: 東京海洋大学品川キャンパス
  • 年月日: 2011-03-08
• [学会発表] 日本海溝での海底地形,堆積物コア試料と底層流との関係 (2011)
  • 著者名/発表者名: 川村喜一郎,山野誠,鈴木孝弘,KR04-08,KH-05-3,KH-07-3,KR08-10,KR09-16,KR10-12乗船研究者
  • 学会等名: Blue Earth '11 BE11-P60
  • 発表場所: 東京海洋大学品川キャンパス
  • 年月日: 2011-03-08
• [学会発表] ROVを用いた海底電気探査技術の開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 後藤忠徳,武川純一,三ケ田均,佐柳敬造,原田誠,笠谷貴史,山野誠
  • 学会等名: Blue Earth '11 BE11-04
  • 発表場所: 東京海洋大学品川キャンパス
  • 年月日: 2011-03-07
• [学会発表] 人工電流源と無人探査機を用いた太平洋プレートの海底下浅部電磁気探査 (2010)
  • 著者名/発表者名: 後藤忠徳,笠谷貴史,C.-W.Chiang,原田誠,佐柳敬造,馬場聖至,山野誠
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2010年大会 SEM031-P22
  • 発表場所: 幕張メッセ国際会議場
  • 年月日: 2010-05-26
• [学会発表] 三陸沖日本海溝周辺海域での海底電磁気観測:自然信号を用いたMT探査 (2010)
  • 著者名/発表者名: 馬場聖至,笠谷貴史,後藤忠徳,市原寛,山野誠
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2010年大会 SEMO31-P23
  • 発表場所: 幕張メッセ国際会議場
  • 年月日: 2010-05-26
• [学会発表] 三陸沖日本海溝海域の熱流量分布と太平洋プレート上層部の温度構造異常 (2010)
  • 著者名/発表者名: 山野誠,濱元栄起,川田佳史,Labani Ray
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2010年大会 SCG086-10
  • 発表場所: 幕張メッセ国際会議場
  • 年月日: 2010-05-25
• [学会発表] 日本海溝に沈み込む太平洋プレートの温度・電気伝導度構造の調査 (2010)
  • 著者名/発表者名: 山野誠,後藤忠徳,川村喜一郎,馬場聖至,濱元栄起,笠谷貴史,川田佳史,KR08-10・KR09-16乗船研究者一同
  • 学会等名: Blue Earth '10 BE10-P47
  • 発表場所: 東京海洋大学品川キャンパス
  • 年月日: 2010-03-02
• [学会発表] Anomalously low heat flow around a "petit-spot" volcano on the old Pacific plate (2009)
  • 著者名/発表者名: Yamano M., H.Hamamoto, K.Baba, A.Takahashi, Y.Kawada, N.Abe
  • 学会等名: AGU 2009 fall meeting T13A-1854
  • 発表場所: San Francisco, USA
  • 年月日: 2009-12-14
• [学会発表] 日本海溝海側の高熱流量異常の広がり (2009)
  • 著者名/発表者名: 山野誠,濱元栄起,川村喜一郎,後藤忠徳,川田佳史,正木裕香
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2009年大会 J173-005
  • 発表場所: 幕張メッセ国際会議場
  • 年月日: 2009-05-18
• [学会発表] プチスポット火山周辺における高密度熱流量測定 (2009)
  • 著者名/発表者名: 濱元栄起,山野誠,高橋亜夕,馬場聖至,川田佳史,Labani Ray
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2009年大会 J173-P006
  • 発表場所: 幕張メッセ国際会議場
  • 年月日: 2009-05-17
• [学会発表] 日本海溝海側斜面における高熱流量異常の調査 (2009)
  • 著者名/発表者名: 山野誠,濱元栄起,川村喜一郎,後藤忠徳,川田佳史,馬場聖至, KR08-10乗船研究者一同
  • 学会等名: BlueEarth '09 BE09-P76
  • 発表場所: 立教大学池袋キャンパス
  • 年月日: 2009-03-13
• [学会発表] プチスポット火山周辺における高密度熱流量測定 (2009)
  • 著者名/発表者名: 濱元栄起,山野誠,高橋亜夕,馬場聖至
  • 学会等名: BlueEarth '09 BE09-P27
  • 発表場所: 立教大学池袋キャンパス
  • 年月日: 2009-03-12
• [学会発表] Thermal structure of the old Pacific plate seaward of the Japan Trench (2008)
  • 著者名/発表者名: 山野誠, 濱元栄起, 後藤秀作, 木下正高
  • 学会等名: 5th Annual Meeting of the Asia Oceania Geosciences Society SE74-AO16
  • 発表場所: Busan,Korea
  • 年月日: 2008-06-16
• [学会発表] 日本海溝海側斜面における高熱流量異常 (2008)
  • 著者名/発表者名: 山野誠,濱元栄起,後藤秀作,木下正高
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2008年大会 J244-007
  • 発表場所: 幕張メッセ国際会議場
  • 年月日: 2008-05-27
• [学会発表] 古い海洋プレートに対するプチスポット火成活動の熱的影響 (2008)
  • 著者名/発表者名: 濱元栄起,山野誠,馬場聖至.阿部なつ江,平野直人,高橋亜夕
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2008年大会 T244-008
  • 発表場所: 幕張メッセ国際会議場
  • 年月日: 2008-05-27
• [学会発表] 北西太平洋の新種火山「プチスポット」の総合調査:メルト生成場とマグマ噴出場の分布解明 (2008)
  • 著者名/発表者名: 馬場聖至,阿部なつ江,平野直人,町田嗣樹,石井輝秋,山本順司,山野誠,濱元栄起,杉岡裕子,志藤あずさ,伊藤亜妃,高橋亜夕,富士原敏也,中西正男,磯部太祐,吉田貴洋
  • 学会等名: BlueEarth '08 S40
  • 発表場所: 神奈川,横浜市立大学
  • 年月日: 2008-03-14
• [学会発表] プチスポット活動にかかわる熱流量の研究 (2008)
  • 著者名/発表者名: 濱元栄起,山野誠,馬場聖至,阿部なつ江,平野直人,高橋亜夕
  • 学会等名: BlueEarth '08 PS24
  • 発表場所: 神奈川,横浜市立大学
  • 年月日: 2008-03-13
• [学会発表] Upper mantle composition beneath the petit-spot area in northwestern Pacific : Insights from electrical conductivity (2007)
  • 著者名/発表者名: Baba K., M.Ichiki, N.Abe, N.Hirano
  • 学会等名: AGU 2007 fall meeting T13A-1129
  • 発表場所: San Francisco, USA
  • 年月日: 2007-12-10