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．

本研究的目的是构建一个物理模型来解释观测的地球物理数据，以便从观测的地球物理数据中阐明洋壳中的含水过程。为此，今年我们主要做了以下工作。 1.对辉长岩在含水条件下进行了三轴变形试验，测量了穿过变形样品的地震波速度和电阻率。结果表明，两者与孔隙率的相关性不同，并且相关性根据变形前的孔隙率而变化。这些结果已在美国举行的国际会议上公布。 2.将2020年和2020年取得的研究成果总结为学术论文，并有两篇论文投稿至国际期刊。 3.为了阐明微观裂缝对宏观地球物理性质的影响，我们对阿曼蛇绿岩钻探样品中测量的连续物理性质数据（MSCL-W）进行了新的分析。结果表明，洋壳内存在的微观裂缝比之前估计的更加不均匀，这可能对用于解释数据的模型选择产生重大影响。通过将4.3中的研究结果与2021财年进行的阿曼蛇绿岩钻探样本的X射线CT图像的宏观裂纹分布分析结果相结合，我们开发了一种考虑尺度效应的新洋壳。构建的物理特性模型。结果表明，在俯冲带观测到的地震波速度的异常值可能反映了海水饱和的微观和宏观裂缝的影响。