マントル遷移層の含水率に関する観測的及び実験的研究

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22340124
• 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: 京都大学
• 研究代表者: 藤 浩明 京都大学, 大学院・理学研究科, 准教授 (40207519)
• 研究分担者: 浜野 洋三 海洋研究開発機構, 地球内部ダイナミクス 領域, 上席研究員 (90011709) ; 芳野 極 岡山大学, 地球物質科学研究センター, 准教授 (30423338)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• キーワード: 内部構造 / 電気伝導度 / マントル遷移層 / 含水率 / 海底電磁気観測 / 高温高圧室内実験

研究概要

マントル中の「水」は,マントルの物性を大きく変え,またその対流様式にも強い影響を与えている。本研究では,高い貯水能力を持つと予想されるマントル遷移層に着目し,その含水率を海底観測と室内実験から解明する事を目的とした。室内実験の結果,ごく微量(<0.1 wt%)の水では,観測された電気伝導度に有意な違いをもたらさない事が分かり,海底観測からは,北西太平洋海盆下で数‰程度の水しか含まない比較的乾いたマントル遷移層の存在が確認された。

研究成果

• [雑誌論文] Re-evaluation of electrical conductivity of anhydrous and hydrous wadsleyite, Earth Planet (2012)
  • 著者名/発表者名: Yoshino, T. and T. Katsura
  • 雑誌名: Sci. Lett 巻: Vol. 337-338 ページ: 56-67
  • DOI: doi:10.1016/j.epsl.2012.05.023
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electrical conductivity of partial molten carbonate peridotite, Phys. Earth Planet (2012)
  • 著者名/発表者名: Yoshino, T., E. McIsaac, M. Laumonier and T. Katsura
  • 雑誌名: Inter 巻: Vol. 194-195 ページ: 1-9
  • DOI: doi:10.1016/j.pepi.2012.01.005
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of iron content on electrical conductivity of ferro-periclase with implications for the spin transition pressure (2011)
  • 著者名/発表者名: Yoshino, T., Ito, E., Katsura, T., Yamazaki, D., Shan, S., Guo, X., Nishi, M., Higo, Y., Funakoshi, K
  • 雑誌名: J. Geophys. Res 巻: 116 ページ: B04202
  • DOI: doi:10.1029/2010JB007801
  • 査読あり
• [雑誌論文] Long-term seafloor electromagnetic observation in the Northwest Pacific may detect the vector geomagnetic secular variation (2010)
  • 著者名/発表者名: Toh, H., Y. Hamano, T. Goto and H. Utada
  • 雑誌名: Data Sci. J 巻: 9 ページ: IGY100-IGY109
  • DOI: doi:10.2481/dsj.SS_IGY-004
  • 査読あり
• [学会発表] Comparative study on the electrical properties of the oceanic mantle with and without influence of stagnant slabs (2013)
  • 著者名/発表者名: Toh, H
  • 学会等名: 地殻流体研究会 2013
  • 発表場所: ラフォーレ修善寺
  • 年月日: 2013-03-02
• [学会発表] Seafloor Electromagnetic Station with Differential Pressure Gauge (2012)
  • 著者名/発表者名: Toh, H., T. Minami, Y. Hamanoand H. Sugioka
  • 学会等名: SGEPSS Fall Meeting
  • 発表場所: Sapporo Convention Centre
  • 年月日: 2012-10-22
• [学会発表] Transient response of the conducting Earth: Comparison of the observed and theoretical step response (2012)
  • 著者名/発表者名: Toh, H
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合 2012 年度連合大会
  • 発表場所: 幕張メッセ国際会議場
  • 年月日: 2012-05-25
• [学会発表] The Earth's global response: Internal/external separation of the temporal geomagnetic field (2011)
  • 著者名/発表者名: Toh, H. and Y. Hamano
  • 学会等名: 地球電磁気・地球惑星圏学会秋季大会
  • 発表場所: 沖縄県市町村自治会館
  • 年月日: 2011-11-03
• [学会発表] Effect of solar daily variations on MT and GDS signals (2011)
  • 著者名/発表者名: Toh, H
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合 2011 年度連合大会
  • 発表場所: 幕張メッセ国際会議場
  • 年月日: 2011-05-26
• [学会発表] Comparative study on water content in the asthenosphere and the transition zone beneath the Northwest Pacific Ocean (2010)
  • 著者名/発表者名: Toh, H. and Y. Hamano
  • 学会等名: American Geophysical Union, Fall Meeting
  • 発表場所: Moscone Convention Center, San Francisco, USA
  • 年月日: 2010-12-22
• [図書] Seafloor Observatories - A New Vision of the Earth from the Abyss (2013)
  • 著者名/発表者名: H. Toh and Y. Hamano
  • 総ページ数: 500
  • 出版者: Springer
• [図書] Earthquake Research and Analysis (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Toh and T. Minami
  • 総ページ数: 183-198
  • 出版者: InTech
• [図書] Geomagnetic Observations and Models (2011)
  • 著者名/発表者名: Rasson, J.L., H. Toh and D. Yang
  • 総ページ数: 1-25
  • 出版者: Springer