ザクロ石の塑性変形実験に基づく沈み込んだ海洋地殻のレオロジー的性質

2008 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19740329
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 岩石・鉱物・鉱床学
• 研究機関: 広島大学
• 研究代表者: 片山 郁夫 広島大学, 大学院・理学研究科, 助教 (10448235)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2008
• キーワード: 地殻 / マントル / 核

研究概要

沈み込んだ海洋地殻物質を構成するザクロ石のレオロジー的性質(流動特性)を高温高を変形実験により調べた結果、ザクロ石の塑性強度は含水量に強く依存することが分かり、低含水量ではザクロ石はオリビンより強度が高いが、高含水量ではオリビンより強度が低く流動しやすいことが分かった。このことは、水に富んだ環境では海洋地殻物質は低い粘性率を持つため周りのマントル物質と混合しやすいが、枯渇した条件では粘性率が高くマントル内部で孤立した化学不均質として存在している可能性が高い。

研究成果

• [雑誌論文] Thin anisotropic layer in the mantle wedge beneath northeast Japan. (2009)
  • 著者名/発表者名: Katayama, I.
  • 雑誌名: Geology 37 ページ: 211-214
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mineral chemistry and P-T condition of granular and sheared peridotitexenoliths from Kimberley, South Africa:Origin of the textural variation in the cratonic mantle. (2009)
  • 著者名/発表者名: Katayama, I., Suyama, Y., Ando, J. and Komiya, T.
  • 雑誌名: Lithos
  • 査読あり
• [雑誌論文] Variable seismic structure near the 660km discontinuity associated with stagnant slabs, geochemical implications. (2009)
  • 著者名/発表者名: Tajima, F., Katayama, I. and Nakagawa, T.
  • 雑誌名: Physics of Earth and Planetary Interior 172 ページ: 183-198
  • 査読あり
• [雑誌論文] Low-temperature, high-stress deformation of olivine under water-saturated condition. (2008)
  • 著者名/発表者名: Katayama, I. and Karato, S.
  • 雑誌名: Physics of Earth and Planetary Interior 168 ページ: 125-133
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effects of water and iron content on the rheological contrast between garnet and olivine. (2008)
  • 著者名/発表者名: Katayama, I. and Karato, S.
  • 雑誌名: Physics of Earth and Planetary Interior 166 ページ: 57-66
  • 査読あり
• [雑誌論文] Annealing time-scale of the cratonic lithosphere of Southern Africa inferred from the shape of inclusion minerals. (2008)
  • 著者名/発表者名: Katayama, I., Komiya, T. and Toriumi, M.
  • 雑誌名: International Geology Review 50 ページ: 84-88
  • 査読あり
• [雑誌論文] かんらん石格子選択配向の実験的研究と沈み込み帯での地震波異方性 (2008)
  • 著者名/発表者名: 片山郁夫
  • 雑誌名: 月刊地球 30 ページ: 2-7
• [雑誌論文] Geodynamic significance of seismic anisotropy of the upper mantle: New insights from laboratory studies. (2008)
  • 著者名/発表者名: Karato, S., Jung, H., Katayama, I. and Skemer, P.
  • 雑誌名: Annual Review of Earth and Planetary Sciences 36 ページ: 59-95
  • 査読あり
• [雑誌論文] Stress, strain, and B-type olivine fabric in the fore-arc mantle : sensitivity tests using high-resolution steadystate subduction zone models. (2007)
  • 著者名/発表者名: Kneller, E.A., van Keken, P.E., Katayama, I.and Karato, S.
  • 雑誌名: 112
  • 査読あり
• [学会発表] Thin anisotropic layer in the mantle wedge beneath Northeast Japan. (2008)
  • 著者名/発表者名: I. Katayama
  • 学会等名: American Geophysical Union, Fall Meeting
  • 発表場所: Sanfrancisco, USA
  • 年月日: 2008-12-17
• [学会発表] キンバーライト捕獲岩の温度圧力条件と変形組織の関係 (2008)
  • 著者名/発表者名: 片山郁夫、陶山由夏、安東淳一、道林克禎、小宮剛
  • 学会等名: 日本地質学会第115年学術大会
  • 発表場所: 秋田
  • 年月日: 2008-09-20
• [学会発表] Distinct olivine slip-system in the sheared and granular mantle xenoliths from theKimberley, South Africa. (2008)
  • 著者名/発表者名: I. Katayama, K. Michibayashi, J. Ando, T.Komiya.
  • 学会等名: Asia Oceanic Geosciences Society Meeting
  • 発表場所: Busan, South Korea
  • 年月日: 2008-06-18
• [学会発表] 小宮剛 キンバーライト捕獲岩の変形組織とかんらん石すべり系の関係 (2008)
  • 著者名/発表者名: 片山郁夫、道林克禎、安東淳一、小宮剛
  • 学会等名: 2008 年地球惑星科学連合大会
  • 発表場所: 幕張
  • 年月日: 2008-05-17
• [学会発表] 大陸下マントル捕獲岩の変形微細組織と異方性 (2007)
  • 著者名/発表者名: 片山郁夫、安東淳一、道林克禎、小宮剛
  • 学会等名: 日本鉱物学会
  • 発表場所: 本郷
  • 年月日: 2007-09-17
• [学会発表] 大陸テクトスフェアはなぜ安定か? (2007)
  • 著者名/発表者名: 片山郁夫、是永淳
  • 学会等名: 日本地質学会第114 年学術大会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2007-09-10
• [学会発表] Is garnet stronger than olivine? (2007)
  • 著者名/発表者名: I. Katayama, S. Karato.
  • 学会等名: International Eclogite Symposium
  • 発表場所: Lochalsh, Scotland
  • 年月日: 2007-07-04
• [学会発表] オリビン選択配向に対する水の効果と沈み込み帯地震波異方性に関する考察 (2007)
  • 著者名/発表者名: 片山郁夫、唐戸俊一郎(招待講演)
  • 学会等名: 2007 年地球惑星科学連合大会
  • 発表場所: 幕張
  • 年月日: 2007-05-22
• [学会発表] 沈み込んだ海洋地殻の行方:レオロジー的性質からの考察 (2007)
  • 著者名/発表者名: 片山郁夫、唐戸俊一郎(招待講演)
  • 学会等名: 2007 年地球惑星科学連合大会
  • 発表場所: 幕張
  • 年月日: 2007-05-21
• [備考]
  • URL: http://www.geol.sci.hiroshima-u.ac.jp/~geotect/link/katayama.html