カッティングスを用いた南海トラフ巨大分岐断層活動史の解明

2014 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 25800278
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 山口 飛鳥 東京大学, 大気海洋研究所, 助教 (30570634)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• キーワード: 南海トラフ / 付加体 / ビトリナイト反射率 / 沈み込み帯 / IODP / カッティングス

研究実績の概要

IODP第338次航海および第348次航海で採取された、南海トラフ熊野沖C0002地点の掘削試料を用いた被熱分析を行った。具体的には、堆積物中に含まれるビトリナイト（炭質物）の熟成度を調べるために、カッティングス試料を粉砕・洗浄し、比重1.7の重液を用いてビトリナイトを分離、樹脂包埋後に鏡面研磨し、研磨した粒子の反射率Ro値を測定した。
まず、カッティングス試料の粒径および炭質物の粒径ごとにビトリナイト反射率を測定し、ビトリナイト粒子実測数が50以上あると、ビトリナイト反射率の最頻値はカッティングス試料の粒径や炭質物の粒径によらずほぼ同じ値を示すことを確認した。次に、C0002地点全体のビトリナイト反射率の傾向を概観するために、浅部は500ｍ深ごと、深部は100ｍ深ごとにビトリナイト反射率を測定した。対象とした深度の中で最も浅いUnit III（前弧海盆堆積物）では、ビトリナイト反射率のRo値 = 0.15～0.2またはそれ以下のものがほとんどであった。Unit IV（付加体堆積物）のビトリナイト反射率はRo = 0.20～0.27を示し、これは約50～70℃の最高被熱温度に対応する。最深部のUnit Vでは、ビトリナイト反射率はRo = 0.20～0.45を示し、最高被熱温度は約50～110℃と推定された。このように、予察的な結果ながら、ビトリナイト反射率とそれから推定される最高被熱温度は深度とともに累進的に上昇することが判明した。
これらに関連する成果をJpGU、AOGS、地質学会、AGUにおいて発表した。

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

IODP第348次航海により採取された海底下3000mまでの試料の分析が軌道にのり、ルーチンを確立したためビトリナイト反射率分析が順調に進行した。年度初頭には海底下2000m以深では測定を行うのに十分な量のビトリナイト粒子が集められないことが懸念されたが、実際には測定可能な量のビトリナイト粒子が含まれていることが判明した。

今後の研究の推進方策

海底下2000m以深の試料の一部は最高被熱温度100℃を超えている可能性が示されたので、その試料を用いてアパタイトの分離を行い、フィッショントラック年代測定を試みる予定である。また、同時に比較のための陸上付加体の試料収集も進んでおり、ビトリナイト反射率とイライト結晶度を同一試料について測定し、結果を比較することで被熱温度-時間履歴の解明を目指す予定である。

次年度使用額が生じた理由

業者に外注する予定であったカッティングスからの測定試料分離作業の一部を、外注せず高知コアセンターで行ったため、外注費用が減った。

次年度使用額の使用計画

アパタイト分離にかかる費用、および外部機関での分析のための出張旅費として使用予定である。

研究成果

• [雑誌論文] Estimation of slip rate and fault displacement during shallow earthquake rupture in the Nankai subduction zone (2015)
  • 著者名/発表者名: Y Hamada, A Sakaguchi, W Tanikawa, A Yamaguchi, J Kameda, G Kimura
  • 雑誌名: Earth, Planets and Space 巻: 67 ページ: 1-12
  • DOI: DOI: 10.1186/s40623-015-0208-0
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Multiple damage zone structure of an exhumed seismogenic megasplay fault in a subduction zone - A study from the Nobeoka Thrust Drilling Project - (2015)
  • 著者名/発表者名: Mari Hamahashi, Yohei Hamada, Asuka Yamaguchi, Gaku Kimura, Rina Fukuchi, Saneatsu Saito, Jun Kameda, Yujin Kitamura, Koichiro Fujimoto and Yoshitaka Hashimoto
  • 雑誌名: Earth, Planets and Space 巻: 67 ページ: 30
  • DOI: 10.1186/s40623-015-0186-2
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Quartz deposition and its influence on the deformation process of megathrusts in subduction zones (2014)
  • 著者名/発表者名: Jun Kameda, Kuniyo Kawabata, Yohei Hamada, Asuka Yamaguchi, Gaku Kimura
  • 雑誌名: Earth, Planets and Space 巻: 66 ページ: 13
  • DOI: 10.1186/1880-5981-66-13
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Long-term evolution of an accretionary prism: The case study of the Shimanto Belt, Kyushu, Japan (2014)
  • 著者名/発表者名: Hugues Raimbourg, Romain Augier, Vincent Famin, Leslie Gadenne, Giulia Palazzin, Asuka Yamaguchi, Gaku Kimura
  • 雑誌名: Tectonics 巻: 33 ページ: 936-959
  • DOI: 10.1002/2013TC003412
  • 査読あり
• [雑誌論文] Middle Miocene swift migration of the TTT triple junction and rapid crustal growth in southwest Japan: A review (2014)
  • 著者名/発表者名: Gaku Kimura, Yoshitaka Hashimoto, Yujin Kitamura, Asuka Yamaguchi, Hiroaki Koge
  • 雑誌名: Tectonics 巻: 33 ページ: 1219-1238
  • DOI: 10.1002/2014TC003531
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fluid-rock interaction recorded in black fault rocks in the Kodiak accretionary complex, Alaska (2014)
  • 著者名/発表者名: Asuka Yamaguchi, Tsuyoshi Ishikawa, Yasuhiro Kato, Tatsuo Nozaki, Francesca Meneghini, Christie D Rowe, J. Casey Moore, Akito Tsutsumi, Gaku Kimura
  • 雑誌名: Earth, Planets and Space 巻: 66 ページ: 58
  • DOI: 10.1186/1880-5981-66-58
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Changes in illite crystallinity within an ancient tectonic boundary thrust caused by thermal, mechanical, and hydrothermal effects: an example from the Nobeoka Thrust, southwest Japan (2014)
  • 著者名/発表者名: Rina Fukuchi, Koichiro Fujimoto, Jun Kameda, Mari Hamahashi, Asuka Yamaguchi, Gaku Kimura, Yohei Hamada, Yoshitaka Hashimoto, Yujin Kitamura, Saneatsu Saito
  • 雑誌名: Earth, Planets and Space 巻: 66 ページ: 116
  • DOI: 10.1186/1880-5981-66-116
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] The influence of organic-rich shear zones on pelagic sediment deformation and seismogenesis in a subduction zone (2014)
  • 著者名/発表者名: Jun Kameda, Yui Kouketsu, Mayuko Shimizu, Asuka Yamaguchi, Yohei Hamada, Mari Hamahashi, Hiroaki Koge, Rina Fukuchi, Masayuki Ikeda, Toshihiro Kogure, Gaku Kimura
  • 雑誌名: Journal of Mineralogical and Petrological Sciences 巻: 109 ページ: 228-238
  • 査読あり
• [雑誌論文] Stress reversal recorded in calcite vein cuttings from the Nankai accretionary prism, southwest Japan (2014)
  • 著者名/発表者名: Toru Takeshita, Asuka Yamaguchi, Norio Shigematsu
  • 雑誌名: Earth, Planets and Space 巻: 66 ページ: 144
  • DOI: 10.1186/s40623-014-0144-4
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Friction properties of the plate boundary megathrust beneath the frontal wedge near the Japan Trench: an inference from topographic variation (2014)
  • 著者名/発表者名: Hiroaki Koge, Toshiya Fujiwara, Shuichi Kodaira, Tomoyuki Sasaki, Jun Kameda, Yujin Kitamura, Mari Hamahashi, Rina Fukuchi, Asuka Yamaguchi, Yohei Hamada, Juichiro Ashi, Gaku Kimura
  • 雑誌名: Earth, Planets and Space 巻: 66 ページ: 153
  • DOI: 10.1186/s40623-014-0153-3
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] Investigation of Slip Behavior Variation in the Shallow Part of Subduction Zone on the Basis of Vitrinite Reflectance (2014)
  • 著者名/発表者名: Yohei Hamada, Manami Kitamura, Yuzuru Yamamoto, Jun Kameda, Asuka Yamaguchi, Gaku Kimura
  • 学会等名: AGU Fall Meeting
  • 発表場所: Moscone Center, San Francisco, USA
  • 年月日: 2014-12-15 – 2014-12-19
• [学会発表] Upper Plate Geology Controls the Rupture Area Segmentation of Subduction Zone Earthquake - A Case Study of the Nankai Trough (2014)
  • 著者名/発表者名: Gaku Kimura, Yoshitaka Hashimoto, Yujin Kitamura, Asuka Yamaguchi, Mari Hamahashi, Hiroaki Koge, Sumito Morita
  • 学会等名: AGU Fall Meeting
  • 発表場所: Moscone Center, San Francisco, USA
  • 年月日: 2014-12-15 – 2014-12-19
• [学会発表] Contrasting slip zone mineralogy of major thrusts in ancient subduction complexes: examples from the Pasagshak Point Thrust in Alaska and the Nobeoka Thrust in Japan (2014)
  • 著者名/発表者名: Asuka Yamaguchi, Rina Fukuchi, Koichiro Fujimoto, Tsuyoshi Ishikawa, Yasuhiro Kato, Tatsuo Nozaki, Francesca Meneghini, Christie Rowe, Casey Moore, Akito Tsutsumi, Gaku Kimura
  • 学会等名: AGU Fall Meeting
  • 発表場所: Moscone Center, San Francisco, USA
  • 年月日: 2014-12-15 – 2014-12-19
• [学会発表] Paleostress analysis of a subduction zone megasplay fault - An example from the Nobeoka Thrust, Japan (2014)
  • 著者名/発表者名: Ryoji Kawasaki, Mari Hamahashi, Yoshitaka Hashimoto, Makoto Otsubo, Asuka Yamaguchi, Yujin Kitamura, Jun Kameda, Yohei Hamada, Rina Fukuchi, Gaku Kimura
  • 学会等名: AGU Fall Meeting
  • 発表場所: Moscone Center, San Francisco, USA
  • 年月日: 2014-12-15 – 2014-12-19
• [学会発表] 日本海溝の陸上アナログとしてのジュラ紀付加体プレート境界岩 (2014)
  • 著者名/発表者名: 山口飛鳥・大塚宏徳・小嶋孝徳・福地里菜・谷川 亘・濱田洋平・氏家恒太郎
  • 学会等名: 日本地質学会第121年学術大会
  • 発表場所: 鹿児島大学, 鹿児島県鹿児島市
  • 年月日: 2014-09-13 – 2014-09-15
• [学会発表] IODP第348次航海 (南海トラフ地震発生帯掘削) におけるカッティングスによる岩相評価の有用性 (2014)
  • 著者名/発表者名: 福地里菜・山口飛鳥・山本由弦・芦寿一郎・第348次航海研究者一同
  • 学会等名: 日本地質学会第121年学術大会
  • 発表場所: 鹿児島大学, 鹿児島県鹿児島市
  • 年月日: 2014-09-13 – 2014-09-15
• [学会発表] レート沈み込み帯巨大分岐断層の古応力解析：延岡衝上断層の例 (2014)
  • 著者名/発表者名: 川崎令詞・浜橋真理・橋本善孝・大坪誠・山口飛鳥・北村有迅・亀田純・濱田洋平・福地里菜・木村学
  • 学会等名: 日本地質学会第121年学術大会
  • 発表場所: 鹿児島大学, 鹿児島県鹿児島市
  • 年月日: 2014-09-13 – 2014-09-15
• [学会発表] シュードタキライトの構造解析と断層すべり詳細の復元 (2014)
  • 著者名/発表者名: 濱田洋平・木村学・亀田純・山口飛鳥・浜橋真理・福地里菜・北村有迅・川崎令詞・岡本伸也
  • 学会等名: 日本地質学会第121年学術大会
  • 発表場所: 鹿児島大学, 鹿児島県鹿児島市
  • 年月日: 2014-09-13 – 2014-09-15
• [学会発表] 終端堆積盆に記録された2004年紀伊半島南東沖地震時の地震性堆積物 (2014)
  • 著者名/発表者名: 芦 寿一郎・大村亜希子・山口飛鳥・中村祐貴・福地里菜・入野智久・村山雅史・池原 研・中村恭之
  • 学会等名: 日本地質学会第121年学術大会
  • 発表場所: 鹿児島大学, 鹿児島県鹿児島市
  • 年月日: 2014-09-13 – 2014-09-15
• [学会発表] Carbonaceous film and nanograins on a subduction megasplay fault, the Nobeoka Thrust, Japan (2014)
  • 著者名/発表者名: Yujin KITAMURA, Gaku KIMURA, Jun KAMEDA, Yui KOUKETSU, Asuka YAMAGUCHI, Hiroyuki KAGI, Mari HAMAHASHI, Rina FUKUCHI, Yohei HAMADA, Koichiro FUJIMOTO, Yoshitaka HASHIMOTO, Saneatsu SAITO, Ryoji KAWASAKI, Hiroaki KOGE, Mayuko SHIMIZU, Takenao FUJII
  • 学会等名: Asia Oceania Geosciences Society 11th Annual Meeting
  • 発表場所: Royton Sapporo Hotel, 北海道札幌市
  • 年月日: 2014-07-28 – 2014-08-01
• [学会発表] Fluid transport property and diagenetic microstructure of chert from on-land accretionary complex (2014)
  • 著者名/発表者名: Asuka YAMAGUCHI,Wataru TANIKAWA, Jun KAMEDA, Mayuko SHIMIZU, Yohei HAMADA, Gaku KIMURA
  • 学会等名: Asia Oceania Geosciences Society 11th Annual Meeting
  • 発表場所: Royton Sapporo Hotel, 北海道札幌市
  • 年月日: 2014-07-28 – 2014-08-01
• [学会発表] Paleostress analysis of a subduction zone megasplay fault - An example from the Nobeoka Thrust, Japan (2014)
  • 著者名/発表者名: Ryoji KAWASAKI, Mari HAMAHASHI, Rina FUKUCHI, Yoshitaka HASHIMOTO, Asuka YAMAGUCHI, Jun KAMEDA, Yohei HAMADA, Yujin KITAMURA, Makoto OTSUBO, Gaku KIMURA
  • 学会等名: Asia Oceania Geosciences Society 11th Annual Meeting
  • 発表場所: Royton Sapporo Hotel, 北海道札幌市
  • 年月日: 2014-07-28 – 2014-08-01
• [学会発表] Upper plate geology controls the rupture area segmentation of subduction zone earthquake -A case study of the Nankai Trough- (2014)
  • 著者名/発表者名: Gaku KIMURA, Yoshitaka HASHIMOTO, Yujin KITAMURA, Asuka YAMAGUCHI, Mari HAMAHASHI, Hiroaki KOGE, Sumito MORITA
  • 学会等名: Asia Oceania Geosciences Society 11th Annual Meeting
  • 発表場所: Royton Sapporo Hotel, 北海道札幌市
  • 年月日: 2014-07-28 – 2014-08-01
• [学会発表] 3D micro structural observation of pseudotachylyte in fossil accretionary prism (2014)
  • 著者名/発表者名: Yohei HAMADA, Gaku KIMURA, Jun KAMEDA, Asuka YAMAGUCHI, Mari HAMAHASHI, Yujin KITAMURA, Rina FUKUCHI, Ryoji KAWASAKI
  • 学会等名: Asia Oceania Geosciences Society 11th Annual Meeting
  • 発表場所: Royton Sapporo Hotel, 北海道札幌市
  • 年月日: 2014-07-28 – 2014-08-01
• [学会発表] Friction properties of plate boundary megathrust beneath the frontal wedge near the Japan Trench: deduction from topographic variation (2014)
  • 著者名/発表者名: Hiroaki KOGE, Toshiya FUJIWARA, Shuichi KODAIRA, Tomoyuki SASAKI, Jun KAMEDA, Yujin KITAMURA, Mari HAMAHASHI, Yohei HAMADA, Asuka YAMAGUCHI, Juichiro ASHI, Gaku KIMURA
  • 学会等名: Asia Oceania Geosciences Society 11th Annual Meeting
  • 発表場所: Royton Sapporo Hotel, 北海道札幌市
  • 年月日: 2014-07-28 – 2014-08-01
• [学会発表] Middle Miocene swift migration of the TTT triple junction and rapid crustal growth in SW Japan (2014)
  • 著者名/発表者名: Gaku KIMURA, Yoshitaka HASHIMOTO, Yujin KITAMURA, Asuka YAMAGUCHI, Hiroaki KOGE
  • 学会等名: Asia Oceania Geosciences Society 11th Annual Meeting
  • 発表場所: Royton Sapporo Hotel, 北海道札幌市
  • 年月日: 2014-07-28 – 2014-08-01
• [学会発表] 上盤プレートの地質と沈み込み帯地震破壊領域のセグメント形成ー南海トラフの例ー (2014)
  • 著者名/発表者名: 木村学, 橋本善孝, 北村有迅, 山口飛鳥, 浜橋真理, 高下裕章, 森田澄人
  • 学会等名: Japan Geoscience Union Meeting 2014
  • 発表場所: パシフィコ横浜, 神奈川県横浜市
  • 年月日: 2014-04-28 – 2014-05-02
• [学会発表] 美濃帯チャートの透水性と続成組織 (2014)
  • 著者名/発表者名: 山口飛鳥, 谷川亘, 亀田純, 清水麻由子, 濱田洋平, 木村学
  • 学会等名: Japan Geoscience Union Meeting 2014
  • 発表場所: パシフィコ横浜, 神奈川県横浜市
  • 年月日: 2014-04-28 – 2014-05-02
• [学会発表] 沈み込み帯化石分岐断層におけるmultiple damage zone system について (2014)
  • 著者名/発表者名: 浜橋真理, 川崎令詞, 福地里菜, 斎藤実篤, 橋本善孝, 濱田洋平, 北村有迅, 山口飛鳥, 木村学
  • 学会等名: Japan Geoscience Union Meeting 2014
  • 発表場所: パシフィコ横浜, 神奈川県横浜市
  • 年月日: 2014-04-28 – 2014-05-02
• [学会発表] 地形を用いた日本海溝における沈み込みプレート境界浅部を支配する摩擦特性の解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 高下裕章, 小平秀一, 富士原敏也, 佐々木智之, 亀田純, 北村有迅, 浜橋真理, 濱田洋平, 山口飛鳥, 芦寿一郎, 木村学
  • 学会等名: Japan Geoscience Union Meeting 2014
  • 発表場所: パシフィコ横浜, 神奈川県横浜市
  • 年月日: 2014-04-28 – 2014-05-02
• [学会発表] プレート沈み込み帯分岐断層の古応力解析：延岡衝上断層の例 (2014)
  • 著者名/発表者名: 川崎令詞, 浜橋真理, 福地里菜, 橋本善孝, 山口飛鳥, 亀田純, 濱田洋平, 北村有迅, 大坪誠, 木村学
  • 学会等名: Japan Geoscience Union Meeting 2014
  • 発表場所: パシフィコ横浜, 神奈川県横浜市
  • 年月日: 2014-04-28 – 2014-05-02
• [学会発表] シュードタキライトの3 次元微細構造解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 濱田洋平, 木村学, 亀田純, 山口飛鳥, 浜橋真理, 北村有迅, 福地里菜, 川崎令詞
  • 学会等名: Japan Geoscience Union Meeting 2014
  • 発表場所: パシフィコ横浜, 神奈川県横浜市
  • 年月日: 2014-04-28 – 2014-05-02
• [学会発表] 断層面上のナノ粒子と炭素質薄膜：沈み込みプレート境界巨大分岐断層の例 (2014)
  • 著者名/発表者名: 北村有迅, 木村学, 亀田純, 纐纈佑衣, 山口飛鳥, 鍵裕之, 浜橋真理, 福地里菜, 濱田洋平, 藤本光一郎, 橋本善孝, 斎藤実篤, 川崎令詞, 高下裕章, 清水麻由子, 藤井岳直
  • 学会等名: Japan Geoscience Union Meeting 2014
  • 発表場所: パシフィコ横浜, 神奈川県横浜市
  • 年月日: 2014-04-28 – 2014-05-02
• [学会発表] 中期中新世におけるTTT 三重会合部の移動と西南日本地殻の急成長 (2014)
  • 著者名/発表者名: 木村学, 橋本善孝, 北村有迅, 山口飛鳥, 高下裕章
  • 学会等名: Japan Geoscience Union Meeting 2014
  • 発表場所: パシフィコ横浜, 神奈川県横浜市
  • 年月日: 2014-04-28 – 2014-05-02
• [学会発表] ペルム紀末-最前期三畳紀の遠洋域深海相黒色粘土岩層の堆積速度 (2014)
  • 著者名/発表者名: 高橋聡, 山口飛鳥, 山北聡, 水谷茜, 石田潤, 山本信治, 池田昌之, 尾崎和海, 多田隆治
  • 学会等名: Japan Geoscience Union Meeting 2014
  • 発表場所: パシフィコ横浜, 神奈川県横浜市
  • 年月日: 2014-04-28 – 2014-05-02
• [学会発表] 続成作用にともなう玄武岩の透水性の変化：四万十付加体物質を用いた考察 (2014)
  • 著者名/発表者名: 谷川亘, 山口飛鳥, 亀田純, 多田井修, 畠田健太朗, 北村真奈美
  • 学会等名: Japan Geoscience Union Meeting 2014
  • 発表場所: パシフィコ横浜, 神奈川県横浜市
  • 年月日: 2014-04-28 – 2014-05-02
• [学会発表] 付加体中に保存されたペルム紀－三畳紀境界層(北部北上帯安家森セクション2) の変形様式 (2014)
  • 著者名/発表者名: 山口飛鳥, 高橋聡, 山北聡
  • 学会等名: Japan Geoscience Union Meeting 2014
  • 発表場所: パシフィコ横浜, 神奈川県横浜市
  • 年月日: 2014-04-28 – 2014-05-02
• [学会発表] Mechanical properties of foliated cataclasites from the Nobeoka thrust (2014)
  • 著者名/発表者名: Hiroko Kitajima, Miki Takahashi, Gaku Kimura, Asuka Yamaguchi, Saneatsu Saito, Mari Hamahashi, Rina Fukuchi, Jun Kameda, Yohei Hamada, Koichiro Fujimoto, Yoshitaka Hashimoto, Yujin Kitamura, Shoko Hina, Mio Eida
  • 学会等名: European Geosciences Union General Assembly 2014
  • 発表場所: Vienna, Austria
  • 年月日: 2014-04-27 – 2014-05-02