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2011 Fiscal Year Annual Research Report

マントルウェッジカンラン岩のレオロジーと変成プロセス

Research Project

Project/Area Number 22244062
Research InstitutionShizuoka University

Principal Investigator

道林 克禎  静岡大学, 理学部, 准教授 (20270978)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 渡辺 了  富山大学, 理学部, 准教授 (30262497)
片山 郁夫  広島大学, 理学研究科, 准教授 (10448235)
Keywordsマントル / EBSD / 蛇紋岩 / カンラン岩 / 弾性定数 / 結晶方位分布
Research Abstract

本研究の目的は,スラブ起源流体によるマントルウェッジの変形変成作用である蛇紋岩化のプロセスと研究代表者がこれまでに進めてきたカンラン岩の研究と総合して,マントルウェッジの流動・変成過程を明らかにすることである.静岡大学チームは,海洋底の岩石研究の成果がまとまった他,カンラン岩捕獲岩の研究でも一定の成果があった.また,蛇紋岩の構造解析として蛇紋石相による変形様式の変化を夜久野オフィオライト待ちの山岩体で確認した.富山大学チームは,構成鉱物の弾性定数および結晶方位分布から蛇紋岩の弾性定数を推定するための計算方法の研究を進めた.アンチゴライトのような弾性的異方性が強い鉱物を含む場合,従来のVoigt平均,Reuss平均による見積もりは不確定性が大きい.これは,鉱物粒子の形状や配列等が考慮されていないためである.われわれは,実測値がReuss平均に近い低速度であることに着目し,アンチゴライト粒子の形状を考慮した蛇紋岩の弾性定数の計算方法を開発した.従来に比べて格段に地震波速度の推定精度が向上した結果を得た.広島大学チームでは,蛇紋岩の実験研究を進めた.沈み込むプレートから脱水反応により放出された流体は,一般的にその浮力のため直上に移動すると考えられているが,プレート境界に存在する蛇紋岩では剪断変形による面構造が著しく発達しているため透水率に異方性が生じ,流体移動が面構造(応力場)に制約される可能性がある.蛇紋岩の透水率異方性を検証する透水試験を行った結果,蛇紋岩の片理に垂直な浸透率は片理に平行なものに比べ系統的に低い値を示した.このことから.脱水反応によりマントルへ放出された流体は蛇紋岩の面構造に沿いプレート境界方向に選択的に移動すると予想される.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

静岡大学で当初予定であったEBSDシステムのアップグレードに成功し,分析も順調に進んでいる.さらに富山大学や広島大学においても理論研究と実験研究に進展があった.研究組織チームの夏休み合同セミナーも開催しており.今後のさらなる発展が期待されるから.

Strategy for Future Research Activity

今後の推進方策について,現在の研究組織の運営はすこぶる順調である.基本的にはそれぞれの研究チームが独自に進めた成果を合同セミナーを介して共有して,さらに研究を進めるスタイルを維持したい.

  • Research Products

    (43 results)

All 2011 Other

All Journal Article (13 results) (of which Peer Reviewed: 12 results) Presentation (29 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Subduction related antigorite CPO patterns from forearc mantle in the Sanbagawa belt, southwest Japan2011

    • Author(s)
      Nishii, A., Wallis, S. R., Mizukami, T. and Michibayashi, K
    • Journal Title

      Journal of Structural Geology

      Volume: 33 Pages: 1436-1445

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Deformation and hydrothermal metamorphism of gabbroic rocks within the Godzilla Megamullion, Parece Vela Basin, Philippine Sea2011

    • Author(s)
      Harigane, Y., Michibayashi, K. and Ohara, Y
    • Journal Title

      Lithos

      Volume: 124 Pages: 185-199

    • DOI

      10.1016/j.lithos.2011.02.001

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Relicts of deformed lithospheric mantle within serpentinites and weathered peridotites from the Godzilla Megamullion, Parece Vela Back-Arc Basin, Philippine Sea2011

    • Author(s)
      Harigane, Y., Michibayashi, K. and Ohara, Y
    • Journal Title

      Island Arc

      Volume: 20 Pages: 174-187

    • DOI

      10.1111/j.1440-1738.2011.00759.x

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Direct evidence for upper mantle structure within the NW Pacific Plate : microstructural analyses of a petit-spot peridotite xenolith2011

    • Author(s)
      Harigane, Y., Mizukami, T., Morishita, T., Michibayashi, K., Abe, N. and Hirano, N
    • Journal Title

      Earth and Planetary Science Letters

      Volume: 302 Pages: 194-202

    • DOI

      10.1016/j.epsl.2010.12.011

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Rheological contrast between garnet and clinopyroxene in the mantle wedge : an example from Higashi-akaishi peridotite mass, SW Japan2011

    • Author(s)
      Muramoto, M., Michibayashi, K., Ando, J. and Kagi, H
    • Journal Title

      Physics of the Earth and Planetary Interiors

      Volume: 84 Pages: 14-33

    • DOI

      10.1016/j.pepi.2010.10.008

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Seismic velocity in antigorite-bearing serpentinite mylonites2011

    • Author(s)
      Watanabe, T., Shirasugi, Y., Yano, H., Michibayashi, K.
    • Journal Title

      The Geological Society, Deformation Mechanism, Rheology & Tectonics : Microstructures, Mechanics & Anisotropy

      Volume: 360 Pages: 97-112

    • DOI

      http://sp.lyellcollection.org/content/360/1/97.abstract

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Water content of the mantle xenoliths from Kimberley and implications for explaining textural variations in cratonic roots2011

    • Author(s)
      Katayama, I., Michibayashi, K., Terao, R., Ando, J., Komiya, T.
    • Journal Title

      Geological Journal

      Volume: 46 Pages: 173-182

    • DOI

      10.1002/gj.1216/abstract

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Is the African cratonic lithosphere dry or wet?2011

    • Author(s)
      Katayama, I., Korenaga, J.
    • Journal Title

      Special volume of Geological Society of America, Volcanism and evolution of the African lithosphere

      Volume: 478 Pages: 249-256

    • DOI

      Doi:10.1130/2011.2478(13)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 夜久野オフィオライト待ちの山超マフィック岩体南部断層境界に発達したブロックインマトリックス構造2011

    • Author(s)
      小森直昭・道林克禎
    • Journal Title

      静岡大学地球科学研究報告

      Volume: 38 Pages: 21-26

    • DOI

      http://hdl.handle.net/10297/6209

  • [Journal Article] Seismic anisotropy of the uppermost mantle beneath the Rio Grande rift : Evidence from Kilbourne Hole peridotite xenoliths, New Mexico2011

    • Author(s)
      Satsukawa, T., Michibayashi, K., Anthony, E.Y., Stem, R.J., Gao, S.S., Liu, K.H.
    • Journal Title

      Earth and Planetary Science Letters

      Volume: 311 Pages: 172-181

    • DOI

      doi:10.1016/j.epsl.2011.09.013

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Drilling constraints on lithospheric accretion and evolution at Atlantis Massif, Mid-Atlantic Ridge 30°N2011

    • Author(s)
      Blackman, D.K., Michibayashi, K., 他
    • Journal Title

      Journal of Geophysical Research

      Volume: 116 Pages: B07103

    • DOI

      doi:10.1029/2010JB007931

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Permeability anisotropy of serpentinite and fluid pathways in a subduction zone2011

    • Author(s)
      Kawano, S., Katayama, I., Okazaki, K.
    • Journal Title

      Geology

      Volume: 39 Pages: 939-942

    • DOI

      doi:10.1130/G32173.1

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Electrical conductivity anisotropy of deformed talc rocks and serpentinites at 3GPa2011

    • Author(s)
      Guo, X., Yoshino, T., Katayama, I.
    • Journal Title

      Physics of Earth and Planetary Interiors

      Volume: 188 Pages: 69-81

    • DOI

      doi:10.1016/j.pepi.2011.06.012

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Fabric and petrological characteristics of serpentinized peridotites from the southern Mariana Trench2011

    • Author(s)
      Michibayashi, K., Uehara, S., Ohara, Y., Ishii, T.
    • Organizer
      アメリカ地球物理連合秋季大会
    • Place of Presentation
      Moscone West,サンフランシスコ(USA)(招待講演)
    • Year and Date
      2011-12-09
  • [Presentation] Serpentine rheology and its significance on subduction zone processes2011

    • Author(s)
      I.Katayama, K.Hirauchi
    • Organizer
      アメリカ地球物理連合秋季大会
    • Place of Presentation
      Moscone West,サンフランシスコ(USA)(招待講演)
    • Year and Date
      2011-12-09
  • [Presentation] Permeability anisotropy of serpentinite and fluid pathways in a subduction zone2011

    • Author(s)
      I.Katayama, S.Kawano, K.Okazaki
    • Organizer
      アメリカ地球物理連合秋季大会
    • Place of Presentation
      Moscone West,サンフランシスコ(USA)
    • Year and Date
      2011-12-09
  • [Presentation] オマーンに学ぶデタッチメント断層発達プロセス2011

    • Author(s)
      道林克禎・大原達也
    • Organizer
      InterRidge-Japan研究集会「海底拡大系の総合研究」
    • Place of Presentation
      東京大学大気海洋研究所(千葉県)
    • Year and Date
      2011-11-01
  • [Presentation] マリアナ海溝南部カンラン岩の岩石学的特徴と構造発達2011

    • Author(s)
      道林克禎・上原茂樹・小原泰彦・石井輝秋
    • Organizer
      InterRidge-Japan研究集会「海底拡大系の総合研究」
    • Place of Presentation
      東京大学大気海洋研究所(千葉県)
    • Year and Date
      2011-11-01
  • [Presentation] トンガ海溝かんらん岩の構造岩石学的研究2011

    • Author(s)
      新海優里・道林克禎・上原茂樹・石井輝秋
    • Organizer
      InterRidge-Japan研究集会「海底拡大系の総合研究」
    • Place of Presentation
      東京大学大気海洋研究所(千葉県)
    • Year and Date
      2011-11-01
  • [Presentation] 蛇紋岩の透水率異方性と沈み込み帯での流体移動2011

    • Author(s)
      片山郁夫
    • Organizer
      地殻流体シンポジウム
    • Place of Presentation
      花巻南温泉郷湯の杜ホテル志戸平(岩手県)
    • Year and Date
      2011-09-18
  • [Presentation] 夜久野オフィオライト待ちの山岩体蛇紋岩の微細構造発達2011

    • Author(s)
      小森直昭・道林克禎
    • Organizer
      日本地質学会第118年学術大会・日本鉱物科学会2011年年会合同学術大会(水戸大会)
    • Place of Presentation
      茨城大学(茨城県)
    • Year and Date
      2011-09-11
  • [Presentation] 領家変成帯から見出される拡散クリープー転位クリープ遷移とその条件2011

    • Author(s)
      宮崎智美・奥平敬元・篠田圭司・佐津川貴子・道林克禎
    • Organizer
      日本地質学会第118年学術大会・日本鉱物科学会2011年年会合同学術大会(水戸大会)
    • Place of Presentation
      茨城大学(茨城県)
    • Year and Date
      2011-09-11
  • [Presentation] マリアナ海溝南部カンラン岩の岩石学的特徴と構造2011

    • Author(s)
      道林克禎・上原茂樹・小原泰彦・石井輝秋
    • Organizer
      日本地質学会第118年学術大会・日本鉱物科学会2011年年会合同学術大会(水戸大会)
    • Place of Presentation
      茨城大学(茨城県)
    • Year and Date
      2011-09-10
  • [Presentation] 非対称性背弧拡大時における海洋地殻下部のレオロジー2011

    • Author(s)
      道林克禎・針金由美子・小原泰彦
    • Organizer
      日本地質学会第118年学術大会・日本鉱物科学会2011年年会合同学術大会(水戸大会)
    • Place of Presentation
      茨城大学(茨城県)
    • Year and Date
      2011-09-10
  • [Presentation] 蛇紋岩の透水率異方性と沈み込み帯での流体移動2011

    • Author(s)
      片山郁夫, 川野誠矢, 岡崎啓史
    • Organizer
      日本地質学会第118年学術大会・日本鉱物科学会2011年年会合同学術大会(水戸大会)
    • Place of Presentation
      茨城大学(茨城県)
    • Year and Date
      2011-09-10
  • [Presentation] 海洋モホ面でのレオロジー的不連続性2011

    • Author(s)
      片山郁夫, 東真太郎, 武藤潤
    • Organizer
      日本地質学会第118年学術大会・日本鉱物科学会2011年年会合同学術大会(水戸大会)
    • Place of Presentation
      茨城大学(茨城県)
    • Year and Date
      2011-09-10
  • [Presentation] トンガ海溝かんらん岩の構造岩石学的研究2011

    • Author(s)
      新海優里・道林克禎・上原茂樹・石井輝秋
    • Organizer
      日本地質学会第118年学術大会・日本鉱物科学会2011年年会合同学術大会(水戸大会)
    • Place of Presentation
      茨城大学(茨城県)
    • Year and Date
      2011-09-10
  • [Presentation] 大陸リフト帯におけるマントル構造発達過程:Kilbourne Holeかんらん岩捕獲岩の微細構造解析と地震波特性2011

    • Author(s)
      佐津川貴子・道林克禎・アンソニーエリザベス・スターンロバート・ガオステファン・リュウケリー
    • Organizer
      日本地質学会第118年学術大会・日本鉱物科学会2011年年会合同学術大会(水戸大会)
    • Place of Presentation
      茨城大学(茨城県)
    • Year and Date
      2011-09-10
  • [Presentation] フィリピン海ゴジラメガムリオンから採取されたはんれい岩に含まれる角閃石の地球化学的特徴2011

    • Author(s)
      針金由美子・森下知晃・Snow Jonathan・田村明弘・道林克禎・小原泰彦・荒井章司
    • Organizer
      日本地質学会第118年学術大会・日本鉱物科学会2011年年会合同学術大会(水戸大会)
    • Place of Presentation
      茨城大学(茨城県)
    • Year and Date
      2011-09-10
  • [Presentation] 沈み込み帯前弧マントルウェッジにおけるAntigorite CPOパターンー三波川変成帯東赤石岩体の例2011

    • Author(s)
      西井彩・Wallis Simon・水上友行・道林克禎
    • Organizer
      日本地質学会第118年学術大会・日本鉱物科学会2011年年会合同学術大会(水戸大会)
    • Place of Presentation
      茨城大学(茨城県)
    • Year and Date
      2011-09-10
  • [Presentation] 海洋地殻地震波構造の解釈~フィリピン海ゴジラメガムリオンを例として~2011

    • Author(s)
      道林克禎・針金由美子・小原泰彦
    • Organizer
      日本地質学会第118年学術大会・日本鉱物科学会2011年年会合同学術大会(水戸大会)
    • Place of Presentation
      茨城大学(茨城県)
    • Year and Date
      2011-09-09
  • [Presentation] 微生物分子温度計:地下圏の温度プロファイリング2011

    • Author(s)
      木村浩之・道林克禎
    • Organizer
      日本地質学会第118年学術大会・日本鉱物科学会2011年年会合同学術大会(水戸大会)
    • Place of Presentation
      茨城大学(茨城県)
    • Year and Date
      2011-09-09
  • [Presentation] Seismic properties and microstructures of serpentinite mylonites2011

    • Author(s)
      Watanabe, T., Y.Shirasugi, K.Michibayashi
    • Organizer
      Deformation Mechanism, Rheology and Tectonics
    • Place of Presentation
      Facultad de Geologia, Oviedo (Spain)
    • Year and Date
      2011-08-31
  • [Presentation] 地殻ーマントル境界の含水剪断帯の発達と蛇紋岩化作用2011

    • Author(s)
      道林克禎・大原達也
    • Organizer
      基盤研究(B)(海外学術調査)オマーンに湧出する高アルカリ泉から学ぶアルカリ環境の地球・生物資源科学ファイナルワークショップ
    • Place of Presentation
      北海道大学(北海道)
    • Year and Date
      2011-08-29
  • [Presentation] 変形岩の弾性的異方性2011

    • Author(s)
      渡辺了・白杉勇人・道林克禎
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2011年大会
    • Place of Presentation
      幕張メッセ(千葉県)
    • Year and Date
      2011-05-27
  • [Presentation] 三波川帯角閃岩・エクロジャイトの弾性波速度と岩石組織2011

    • Author(s)
      渡辺了・小野謙弥・北野元基・樋口明良・白杉勇人・道林克禎
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2011年大会
    • Place of Presentation
      幕張メッセ(千葉県)
    • Year and Date
      2011-05-27
  • [Presentation] 世界最深の海洋底かんらん岩:トンガ海溝かんらん岩にみられる前弧拡大の証拠2011

    • Author(s)
      新海優里・道林克禎・上原茂樹・石井輝秋
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2011年大会
    • Place of Presentation
      幕張メッセ(千葉県)
    • Year and Date
      2011-05-27
  • [Presentation] Direct evidence for upper mantle structure in the NW Pacific Plate : microstructural analysis of a petit-spot peridotite2011

    • Author(s)
      針金由美子・水上友行・森下知晃・道林克禎・阿部なつ江・平野直人
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2011年大会
    • Place of Presentation
      幕張メッセ(千葉県)
    • Year and Date
      2011-05-27
  • [Presentation] アンチゴライトを含む蛇紋岩マイロナイトの弾性波速度2011

    • Author(s)
      白杉勇人・渡辺了・道林克禎
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2011年大会
    • Place of Presentation
      幕張メッセ(千葉県)
    • Year and Date
      2011-05-27
  • [Presentation] 西南日本三波川帯の前弧マントルウェッジにおけるAntigoriteCPOパターン2011

    • Author(s)
      西井彩・ウォリスサイモン・水上友行・道林克禎
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2011年大会
    • Place of Presentation
      幕張メッセ(千葉県)
    • Year and Date
      2011-05-27
  • [Presentation] 背弧拡大に関連した最上部マントル流動:東北日本一の目潟かんらん岩捕獲岩からの制約2011

    • Author(s)
      佐津川貴子・道林克禎
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2011年大会
    • Place of Presentation
      幕張メッセ(千葉県)
    • Year and Date
      2011-05-24
  • [Presentation] 沈み込み帯での透水率変化による異常流体圧の生成2011

    • Author(s)
      片山郁夫、寺田竜也, 岡崎啓史
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2011年大会
    • Place of Presentation
      幕張メッセ(千葉県)
    • Year and Date
      2011-05-22
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.ipc.shizuoka.ac.jp/~sekmich/

URL: 

Published: 2013-06-26  

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