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2020 Fiscal Year Annual Research Report

Petrophysical studies involving petrological descriptions: Implications for the analysis of oceanic Moho discontinuity

Research Project

Project/Area Number 18H01321
Research InstitutionJapan Agency for Marine-Earth Science and Technology

Principal Investigator

阿部 なつ江  国立研究開発法人海洋研究開発機構, 研究プラットフォーム運用開発部門, 主任研究員 (80302933)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 片山 郁夫  広島大学, 先進理工系科学研究科(理), 教授 (10448235)
富士原 敏也  国立研究開発法人海洋研究開発機構, 海域地震火山部門(地震発生帯研究センター), 主任研究員 (30359129)
岡崎 啓史  広島大学, 先進理工系科学研究科(理), 准教授 (90784257)
Project Period (FY) 2018-04-01 – 2021-03-31
Keywords電気比抵抗 / 岩石物性 / 海洋科学掘削 / 蛇紋岩化 / オマーン陸上掘削 / 弾性波速度 / 地球深部探査船「ちきゅう」 / 国際深海掘削計画
Outline of Annual Research Achievements

最終年度は、試料の電気比抵抗測定の実施と、昨年度までに実施した実験データの解析、および岩石試料の再記載を実施し、以下の成果を得た。
(A)岩石記載・物性計測およびデータ解析(計400個程度、担当・阿部、岡﨑、片山および広島大学院生):2018年度までにオマーン掘削で得られた岩石試料の「ちきゅう」船上での記載・分析データの解析結果を基に、海洋地殻の変質過程において、特徴的な鉱物(緑簾石)の形成が、密度変化を伴わない海洋地殻における弾性波速度の低下を引き起こし、低Vp/Vsを示すことが明らかになった。また、2018年度に明らかにされた岩石試料の変成程度と色指数変化および岩石物性との相関についても、具体的な変化の過程が明らかになった。これらのお成果国際学術誌に掲載および投稿中で、国内外の学会において発表した。
(B)加圧弾性波測定および電気比抵抗(担当・阿部、冨士原、片山および広島大学院生):詳しく記載された岩石試料の加圧条件下での弾性波速度を測定の結果、下部地殻よりも上部マントルにおける極度加水時の速度低下が顕著に見られる。成果は国際学術誌に掲載され、さらに国内外の学会において発表した。
(C) 過去の海洋科学掘削において採取した岩石試料の再解析(担当・阿部、冨士原):過去の海洋掘削およびオマーン陸上掘削試料の岩石物性データを元に、海洋プレートの地殻-マントル境界付近(モホ面)モホ面を構成する物質の解明や物性変化について、変成作用と鉱物モード組成、および岩石物性の相関関係を詳細に解析した。その結果、下部地殻物質である斑れい岩において、含まれるかんらん石量と変成過程の違いが、弾性波速度を大きく変化(低下)の違いを生むことが明らかになった。成果は、2023年度実施される国際深海掘削計画(IODP)第399次航海の提案・獲得および乗船参加枠の獲得に貢献し、国際学術誌への投稿準備中である。

Research Progress Status

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (25 results)

All 2023 2022 2021 Other

All Int'l Joint Research (6 results) Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 4 results) Presentation (11 results) (of which Int'l Joint Research: 9 results,  Invited: 3 results) Remarks (4 results)

  • [Int'l Joint Research] コロンビア大学LDEO/ブラウン大学/ワイオミング大学(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      コロンビア大学LDEO/ブラウン大学/ワイオミング大学
  • [Int'l Joint Research] サウザンプトン大学/プリマス大学/カーディフ大学(英国)

    • Country Name
      UNITED KINGDOM
    • Counterpart Institution
      サウザンプトン大学/プリマス大学/カーディフ大学
  • [Int'l Joint Research] モンペリエ大学(フランス)

    • Country Name
      FRANCE
    • Counterpart Institution
      モンペリエ大学
  • [Int'l Joint Research] サルタンカブース大学/オマーン地質調査所(オマーン)

    • Country Name
      OMAN
    • Counterpart Institution
      サルタンカブース大学/オマーン地質調査所
  • [Int'l Joint Research] ソウル大学(韓国)

    • Country Name
      KOREA (REP. OF KOREA)
    • Counterpart Institution
      ソウル大学
  • [Int'l Joint Research]

    • # of Other Countries
      7
  • [Journal Article] Mineral Detection of Neutrinos and Dark Matter. A Whitepaper2023

    • Author(s)
      Sebastian Baum, Patrick Stengel, Natsue Abe ほか合計67名
    • Journal Title

      arxiv Astrophysics

      Volume: 2023 Pages: 1 - 109

    • Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Simultaneous Measurements of Elastic Wave Velocity and Porosity of Epidosites Collected From the Oman Ophiolite: Implication for Low VP/VS Anomaly in the Oceanic Crust2022

    • Author(s)
      Nagase Kumpei、Hatakeyama Kohei、Okazaki Keishi、Akamatsu Yuya、Abe Natsue、Michibayashi Katsuyoshi、Katayama Ikuo
    • Journal Title

      Geophysical Research Letters

      Volume: 49 Pages: 1 - 9

    • DOI

      10.1029/2022GL098234

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Ship-board determination of whole-rock (ultra-)trace element concentrations by laser ablation-inductively coupled plasma mass spectrometry analysis of pressed powder pellets aboard the D/V Chikyu2022

    • Author(s)
      Rospabe Mathieu、Kourim Fatma、Tamura Akihiro、Takazawa Eiichi、Giampouras Manolis、Chatterjee Sayantani、Ishii Keisuke、Cooper Matthew J.、Godard Marguerite、Carter Elliot、Abe Natsue、Moe Kyaw、Teagle Damon A. H.、Oman Drilling Project ChikyuOman2018 Leg 3 ScienceTeam
    • Journal Title

      Scientific Drilling

      Volume: 30 Pages: 75~99

    • DOI

      10.5194/sd-30-75-2022

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Effects of Alteration and Cracks on the Seismic Velocity Structure of Oceanic Lithosphere Inferred From Ultrasonic Measurements of Mafic and Ultramafic Samples Collected by the Oman Drilling Project2021

    • Author(s)
      Hatakeyama Kohei、Katayama Ikuo、Abe Natsue、Okazaki Keishi、Michibayashi Katsuyoshi、the Oman Drilling Project Science Party
    • Journal Title

      Journal of Geophysical Research: Solid Earth

      Volume: 126 Pages: 1 - 24

    • DOI

      10.1029/2021JB021923

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 南部チリ海嶺系類の希ガス同位体組成:ネオン同位体組成異常とその成因2022

    • Author(s)
      沼田 翔伍・角野 浩・折橋 裕二・町田 嗣樹・安間 了・原口 悟・阿部 なつ江
    • Organizer
      JpGU2022
  • [Presentation] マントル地球ニュートリノ直接観測に向け海洋底反ニュートリノ検出器の研究開発2022

    • Author(s)
      酒井 汰一・渡辺 寛子・井上 邦雄・McDonough William・阿部 なつ江・荒木 英一郎・笠谷 貴史・許 正憲・櫻井 紀旭・上木 賢太・吉田 弘
    • Organizer
      JpGU2022
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Development of Paleo-detectors. Invited Papers2022

    • Author(s)
      廣瀬 重信・阿部 なつ江・長谷部 徳子・村瀬 孔大・星野 靖・加美山 隆
    • Organizer
      JpGU2022
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Introduction of IODP Exp. 399 Building Blocks of Life, Atlantis Massif - Hole U1309D deepening2022

    • Author(s)
      阿部 なつ江・McCaig Andrew・Lang Susan ・Blackman Donna・Ildefonse Benoit ・小原 泰彦ほか16名
    • Organizer
      JpGU2022
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] オマーンオフィオライト掘削試料の物性測定に基づく海洋地殻の地震波速度と比抵抗の関係オマーンオフィオライト掘削試料の物性測定に基づく海洋地殻の地震波速度と比抵抗の関係2022

    • Author(s)
      赤松 祐哉・長瀨 薫平・阿部 なつ江・岡﨑 啓史・畠山 航平・片山 郁夫
    • Organizer
      JpGU2022
  • [Presentation] Understanding the Earth's Interior and Dynamics : Interdisciplinary Approach2022

    • Author(s)
      渡辺 寛子・井上 邦雄・酒井 汰一・McDonough William・阿部 なつ江・荒木 英一郎・笠谷 貴史・許 正憲・上木 賢太・小俣 珠乃・山田 泰広
    • Organizer
      JpGU2022
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Transdisciplinary measurements and cross-analysis during scientific drilling2022

    • Author(s)
      阿部 なつ江・畠山 航平
    • Organizer
      JpGU2022
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] New Procedure for Shipboard Physical Properties Measurements during Hard Rock Drilling2022

    • Author(s)
      阿部 なつ江・岡崎 啓史・片山 郁夫・畠山 航平・赤松 祐哉・長瀬 薫平
    • Organizer
      JpGU2022
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Relationship Between Physical Properties and Color References of the Mafic Rocks from ICDP Hole GT3A, Oman Drilling Project Phase I2022

    • Author(s)
      Natsue Abe and Kohei Hatakeyama
    • Organizer
      Asia Oseania Geoscience Sociiety 2022
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Effective onboard measurements of rock physical properties during Hard Rock Drilling2022

    • Author(s)
      Natsue Abe
    • Organizer
      Goldschmidt Conference 2022
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Frontiers of sampling the mantle by drilling to the Moho2022

    • Author(s)
      Natsue Abe
    • Organizer
      International Symposium, Frontier of Understanding Earth's Interior and Dynamics
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Remarks] ICDP Oman Drilling Project

    • URL

      https://www.omandrilling.ac.uk/

  • [Remarks] IODP

    • URL

      http://www.iodp.org/

  • [Remarks] Frontier of Understand. Earth's Interior&Dynamics

    • URL

      https://www.tfc.tohoku.ac.jp/program/2166.html

  • [Remarks] 地球深くには何がある?深海掘削とニュートリノ観測

    • URL

      https://www.sendai-astro.jp/event/2023/01/post-161.html

URL: 

Published: 2023-12-25  

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