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

• 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20J22228/
• 关键词: 海洋地殻; 地震波速度; 比抵抗; クラック; 海洋プレート; 浸透率; 脆性変形

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．

The purpose of this study is to investigate the geophysical processes of water bearing in the ocean crust, and to investigate the physical processes of water bearing in the ocean crust. This year, the following topics were selected: 1. Measurement of seismic wave velocity and electrical resistivity of rock samples in three-axis deformation test under water-bearing conditions. The result is that the porosity of the material is different from that of the material. The results of this study were published in the International Society of Sciences. 2. The results of this study were published in the International Journal of Science and Technology. 3. The geophysical characteristics of micro-dissection and macro-vision were analyzed in the paper. The results show that there is a possibility that Weishi app will be used in the analysis of the distribution of macroscopic images in the X-ray CT images of the samples in 2003. A new type of crustal structure is considered. As a result, the abnormal values of seismic wave velocities measured in the seismic zone show the possibility of reflection of the influence of seawater saturation on the Weishi app.

项目成果

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

• 发表时间: 2022
• 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

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

• 发表时间: 2022
• 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

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

• 发表时间: 2020
• 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

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