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2013 年度 実績報告書

南海プレート境界の不均質すべりと前弧テクトニクスの相関抽出

研究課題

研究課題/領域番号 24340122
研究機関金沢大学

研究代表者

水上 知行  金沢大学, 自然システム学系, 助教 (80396811)

研究分担者 平松 良浩  金沢大学, 自然システム学系, 准教授 (80283092)
遠藤 徳孝  金沢大学, 自然システム学系, 助教 (60314358)
WALLIS R・Simon  名古屋大学, 環境学研究科, 教授 (30263065)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
キーワードプレート境界 / 蛇紋岩 / 地殻変動 / スロースリップ / 重力異常
研究概要

本研究の目的である南海プレート境界の不均質すべりの実態解明と前弧テクトニクスとの相関抽出のため、重力異常の解析、深部低周波微動(DLFT)の解析、マントルウェッジ速度構造の解析、天然蛇紋岩の構造解析、四万十川離水年代による地形変動解析を行なった。それぞれ進展があったなかで特筆すべき点として以下の4つが挙げられる。①天然蛇紋岩の層状構造にDLFTに見られるようなサイズの指数分布が認識され、SiO2の移動と反応の競合がプレート境界構造の形成に本質的であることが明らかとなった。②DLFTのスケーリングイメージングから特徴的長さスケールが長期的SSE領域に向かって大きくなる変化が見いだされた。③比高40-65mの旧河床から2-20万年の離水年代が得られ、宇宙線核種による年代測定が河川の形状発達、ひいては地形変動解析の有力なツールとなることが示された。④西南日本深部に観測されていた高VP/VS領域のS波スプリッティング解析から含水マントルの新たな異方性要因を提案した。⑤四国西部の重力異常についてマントルウェッジ蛇紋岩を含めた構造モデルによるフィッティングを検討し、蛇紋岩の寄与は必ずしも必要ないという予察的な結果を得た。これらの成果の一部はH25年度中に論文や国内学会で発表するなどして公表し、他も原稿作成の構想を練りつつある。また、長期的SSE領域の東縁の位置に第四紀河成段丘を横切るようなリニアメントを発見するなど、研究計画において鍵となるような成果も得られている。

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

重力異常、蛇紋岩化の構造形成、離水年代、深部低周波微動の解析で、それぞれ公表に値するような結果が得られてきている。
ただ、蛇紋岩化反応の岩石学的解析において、非常に細かな化学組成変化の記載に取り組んだために、新たな知見が得られた一方で、ハルツバージャイトの蛇紋岩化反応の解析に着手できていない。この点は急ぎ進めていきたい。
河床の離水年代測定については、比較的自然環境が保護されている四万十川流域においても、農地開発、円レキの採掘等を免れた旧河床を見出すことは非常に困難であり、試料採取可能な地点が限られることが分かった。また、同位体核種測定のための元素濃縮作業を担当できる技術を持った人材の確保、加速器のマシンタイムの確保等、多数の試料を分析するための体制を作るに至らなかった。そのため、当初の計画のような四国全体にまたがるような広範囲の解析ではなく、手法の確立とポイントを絞った地形の解析へと軌道修正が必要となった。

今後の研究の推進方策

重力異常、蛇紋岩化の構造形成、離水年代、深部低周波微動の解析で、それぞれ公表に値するような結果が得られてきている。これらの細部を詰めて原稿作成に取り掛かっていく。データ収集という点では、遅れているハルツバージャイト由来の蛇紋岩の解析に力点を置く。また、離水年代を用いた地形変動解析は四国西部の四万十川流域、特に中流域に集中し、東西の傾動変化や活構造の運動と豊後水道長期的SSEとの関係を見ていく。そのための詳細な調査と同位体分析を効率よく進めていきたい。

次年度の研究費の使用計画

蛇紋岩の岩石学的解析に用いる顕微ラマン分光装置の励起レーザーの一般的な耐用年数が平成25年度内にあったため、レーザーが劣化して発光パワーが低下した場合に更新する予定であった。しかし、平成26年1月の時点で、十分なレーザー発振が得られており、急ぎ更新する必要はなかったため、関連経費を繰り越した。
平成26年度にもラマン分光分析に基づく蛇紋岩の解析を計画しており、現装置を使用していくが、劣化の兆候が見えた際には更新する予定である。

  • 研究成果

    (17件)

すべて 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (12件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Dehydration breakdown of antigorite and the formation fo B-type olivine CPO2014

    • 著者名/発表者名
      Takayoshi Nagaya, Simon R. Wallis, Hiroaki Kobayashi, Katsuyoshi Michibayashi, Tomoyuki Mizukami, Yusuke Seto, Akira Miyake, Megumi Matsumoto
    • 雑誌名

      Earth and Planetary Science Letters

      巻: 387 ページ: 67-76

    • DOI

      10.1016/j.epsl.2013.11.025

    • 査読あり
  • [雑誌論文] High-pressure garnet amphibolite from the Funaokayama unit, western Kii Peninsula and the extent of eclogite facies metamorphism in the Sanbagawa belt2013

    • 著者名/発表者名
      Shunsuke ENDO, Izabella NOWAK, Simon R. WALLIS
    • 雑誌名

      Journal of Mineralogical and Petrological Sciences

      巻: 108 ページ: 189-200

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Shear wave anisotropy beneath the volcanic front in south Kyushu area, Japan: Development of C-type olivine CPO under H2O-rich conditions2013

    • 著者名/発表者名
      Terada, T., Y. Hiramatsu, and T. Mizukami
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research

      巻: 118 ページ: 4253-4264

    • DOI

      10.1002/jgrb.50300

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Average slip rate at the transition zone on the plate interface beneath the Kii Peninsula, Japan, estimated from deep low-frequency tremors2013

    • 著者名/発表者名
      Ishida, R., Y. Hiramatsu, T. Matsuzawa, and K. Obara
    • 雑誌名

      Earth Planets Space

      巻: 65 ページ: 1047-1051

    • 査読あり
  • [学会発表] Fragments of deep oceanic lithosphere from the Yukawa knoll in NW Pacific.

    • 著者名/発表者名
      Mizukami,T., Nakamura, K., Morishita, T., Tamura, A., Arai, S., Abe, N. and Hirano, N
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2013年大会
    • 発表場所
      幕張メッセ
  • [学会発表] 三波川帯東赤石超マフィック岩体のアンティゴライト蛇紋岩化の反応と構造形成.

    • 著者名/発表者名
      横山 寛紀, 水上 知行, 曽田 祐介
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合大会2013年大会
    • 発表場所
      幕張メッセ
  • [学会発表] 含水かんらん岩における転位すべりと粒界すべりの競合

    • 著者名/発表者名
      水上 知行 Mainprice, D., Tommasi, A. and Barou, F.
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合大会2013年大会
    • 発表場所
      幕張メッセ
  • [学会発表] 四国西部地域の重力異常と密度構造

    • 著者名/発表者名
      平松 良浩, 澤田 明宏, 水上 知行, 浦野 駿, 堀野 一樹
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合大会2013年大会
    • 発表場所
      幕張メッセ
  • [学会発表] 沈み込み帯の深さ80kmにおけるスラブーマントル結合の重要性

    • 著者名/発表者名
      ウォリス サイモン
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合大会2013年大会
    • 発表場所
      幕張メッセ
  • [学会発表] スラブ‐マントルウェッジ境界における二段階の斜方輝岩形成

    • 著者名/発表者名
      遠藤 俊祐 水上知行 ウォリス サイモン ほか
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合大会2013年大会
    • 発表場所
      幕張メッセ
  • [学会発表] 収束プレート境界におけるS波スプリッティングのモデリング:アンチゴライトとかんらん石のCPOファブリックの分布

    • 著者名/発表者名
      永冶 方敬, ワーカー アンドリュー, ウーキー ジェームズ, サイモン ウォリス他
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合大会2013年大会
    • 発表場所
      幕張メッセ
  • [学会発表] シリカ付加によるアンチゴライト蛇紋岩化過程

    • 著者名/発表者名
      曽田 祐介, 横山 寛紀, 水上 知行
    • 学会等名
      日本地質学会2013年会
    • 発表場所
      東北大学(仙台)
  • [学会発表] 日本の沈み込み帯におけるゆっくり滑りとマントルウェッジ蛇紋岩の深さ分布

    • 著者名/発表者名
      水上 知行, 平松良浩
    • 学会等名
      日本地質学会2013年会
    • 発表場所
      東北大学(仙台)
  • [学会発表] 湯川海丘アルカリ玄武岩中のマフィック-超マフィック捕獲岩と捕獲結晶:北西太平洋リソスフェアの欠片

    • 著者名/発表者名
      水上 知行, 中村圭吾, 森下知晃, 田村明弘, 荒井章司, 阿部なつ江, 平野直人
    • 学会等名
      日本地質学会2013年会
    • 発表場所
      東北大学(仙台)
  • [学会発表] The distribution of antigorite and the mantle flow in the wedge mantle investigated by the shear wave splitting modeling

    • 著者名/発表者名
      Takayoshi NAGAYA, Andrew M. WALKER, James M. WOOKEY, Michael J. KENDALL, Simon R. WALLIS
    • 学会等名
      日本地質学会2013年会
    • 発表場所
      東北大学(仙台)
  • [学会発表] 西南日本における深部低周波微動のスケーリング関係

    • 著者名/発表者名
      堀野一樹, 平松良浩, 小原一成, 松澤孝紀
    • 学会等名
      日本地震学会秋季大会2013年会
    • 発表場所
      神奈川県民ホール(横浜)
  • [図書] 新居浜地域の地質. 地域地質研究報告(5万分の1地質図幅)2013

    • 著者名/発表者名
      青矢 睦月, 野田 篤, 水野 清秀, 水上 知行, 宮地 良典, 松浦 浩久, 青木 正博, 利光 誠一, 遠藤 俊祐
    • 総ページ数
      181
    • 出版者
      産総研地質調査総合センター.

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公開日: 2015-05-28  

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