かんらん岩とはんれい岩の脆性変形実験に基づく海洋プレートの含水化モデルの検証

基于橄榄岩和辉长岩脆性变形实验验证海洋板块水化模型

基本信息

批准号：
20J22228
负责人：
赤松祐哉
金额：
$ 1.98万
依托单位：
Hiroshima University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-24 至 2023-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究の目的は，観測される地球物理データから海洋地殻の含水過程を明らかにするために，観測データを解釈するための物理モデルを構築することである．そのために，本年度は以下の課題に取り組んだ．１．含水条件におけるはんれい岩の三軸変形試験を行い，変形中の試料を通過する地震波速度および電気比抵抗を測定した．その結果，両者は空隙率とそれぞれ異なる相関を示すこと，変形前の空隙率によってその相関関係が変化することが明らかになった．この成果を米国で開催された国際学会で発表した．２．令和２，３年度に得られた研究成果を学術論文としてまとめ，２本の論文を国際誌に投稿した．３．微細な割れ目が巨視的な地球物理特性に与える影響を明らかにするために，オマーンオフィオライト掘削試料で測定された連続的な物性データ（MSCL-W）の解析を新たに行なった．その結果，海洋地殻内部に存在する微視的な割れ目は，従来の推定よりも不均質であり，データの解釈に用いるモデル選択に大きく影響する可能性が示唆された．４．３の研究成果を，令和３年度に実施したオマーンオフィオライト掘削試料のX線CT画像を用いた巨視的な割れ目の分布に関する解析結果を統合し，スケールの効果を考慮した新たな海洋地殻の物性モデルの構築を試みた．その結果，沈み込み帯で観測される地震波速度の異常値は，海水で飽和した微視的な割れ目と巨視的な割れ目の両方の影響を反映している可能性が示唆された．

这项研究的目的是构建一个物理模型，以解释观察到的数据，以阐明从观察到的地球物理数据中阐明海壳的含水过程。为此，我们解决了今年的以下问题：1。在含水条件下对汉雷岩石的三轴变形测试进行了测量，测量了地震波速度和通过变形样品的电阻率。结果，发现它们两个都与孔隙率显示出不同的相关性，并且相关性根据变形前的孔隙度而变化。该结果是在美国举行的国际会议上提出的。 2。在2020年和2021年获得的研究结果已汇编为学术论文，并向国际期刊提交了两篇论文。 3。为了阐明细裂纹对宏观地球物理特性的影响，我们新分析了在阿曼蛇绿岩发掘样品上测得的连续物理特性（MSCL-W）。结果表明，海洋壳中存在的微观裂隙比传统估计更异质，并且可能对用于解释数据的模型的选择有重大影响。我们试图将研究结果与4.3中的研究结果与分析结果进行分析，该结果使用X射线裂纹的分布，使用X射线CT图像在2021年进行的阿曼ophiolite挖掘样品的分布，并构建了海洋外壳物理性能的新模型，以考虑到尺度的影响。结果表明，在俯冲带中观察到的地震波速度的异常值可能反映了海水中饱和的显微镜和宏观裂纹的影响。

项目成果

期刊论文数量（12）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Changes in electrical resistivity and elastic wave velocity during brittle deformation of thermally-cracked diabase under brine water-saturated conditions

盐水饱和条件下热裂辉绿岩脆性变形过程中电阻率和弹性波速的变化

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Yuya Akamatsu;Ikuo Katayama
通讯作者：
Ikuo Katayama

Changes in elastic wave velocity during brittle deformation of gabbro and peridotite: Implications for oceanic Moho reflectivity

DOI：
10.1016/j.epsl.2021.117036
发表时间：
2021-08
期刊：
Earth and Planetary Science Letters
影响因子：
5.3
作者：
Y. Akamatsu;I. Katayama;T. Tonegawa
通讯作者：
Y. Akamatsu;I. Katayama;T. Tonegawa

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

基于阿曼蛇绿岩钻探样品物性测量的地震波速度与洋壳电阻率关系

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
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
通讯作者：
片山郁夫

Simultaneous Measurements of Elastic Wave Velocity and Porosity of Epidosites Collected From the Oman Ophiolite: Implication for Low Vp/Vs Anomaly in the Oceanic Crust

同时测量从阿曼蛇绿岩采集的绿帘岩的弹性波速度和孔隙度：对大洋地壳中低 Vp/Vs 异常的影响

DOI：
10.1029/2022gl098234
发表时间：
2022
期刊：
Geophysical Research Letters
影响因子：
5.2
作者：
Nagase Kumpei;Hatakeyama Kohei;Okazaki Keishi;Akamatsu Yuya;Abe Natsue;Michibayashi Katsuyoshi;Katayama Ikuo
通讯作者：
Katayama Ikuo

かんらん石はんれい岩の脆性変形に与える変質鉱物の影響

蚀变矿物对橄榄辉长岩脆性变形的影响

DOI：
发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
0
作者：
Ota Kosuke;Yokoyama Yusuke;Miyairi Yosuke;Yamamoto Shinya;Miyajima Toshihiro;赤松祐哉，片山郁夫
通讯作者：
赤松祐哉，片山郁夫

DOI：
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赤松祐哉其他文献

New Procedure for Shipboard Physical Properties Measurements during Hard Rock Drilling

硬岩钻探期间船上物理特性测量的新程序

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
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
通讯作者：
長瀬薫平

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DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
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谷本和優;赤松祐哉;片山郁夫;Keiichi Maeda;寺田直樹
通讯作者：
寺田直樹

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DOI：
发表时间：
2019
期刊：
影响因子：
0
作者：
岡崎啓史;阿部なつ江;畠山航平;赤松祐哉;片山郁夫;高澤栄一;Damon Teagle;Peter Kelemen;Jude Coggon;Oman Drilling Prj Ph2 Sci. Party
通讯作者：
Oman Drilling Prj Ph2 Sci. Party