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機械学習で読み解く蛇紋岩メランジュ形成の過程と影響

使用机器学习了解蛇纹岩混杂岩形成的过程和影响

基本信息

批准号：
20K04119
负责人：
森康
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Kitakyushu Museum of Natural History and Human History
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は、沈み込み帯のプレート境界における岩石の混合、反応、変形、流体との相互作用の影響を明らかにすることを目的とし、低温高圧変成帯の蛇紋岩メランジュの形成過程を全岩化学組成データセットの機械学習により解析する。反応組織や変形構造との比較から本質的な過程を抽出し、蛇紋岩メランジュの形成モデルを提案する。令和４年度は、神居古潭変成岩類（北海道）と長崎変成岩類（長崎県）において野外調査を行い、蛇紋岩メランジュの産状を比較した。両者とも剪断された基質中に構造岩塊を含む「ブロック・イン・マトリックス構造」で特徴付けられるが、岩相と変形の様相はかなり異なる。メランジュ基質の岩相は、神居古潭変成岩類では蛇紋岩および少量の滑石片岩であるが、長崎変成岩類ではアクチノ閃石片岩および少量の蛇紋岩と滑石片岩である。前者では、蛇紋岩が全体的に剪断され、変形の集中は滑石片岩に限られる。後者では剪断変形がアクチノ閃石片岩に極度に集中しており、その中に蛇紋岩と滑石片岩がレンズとして含まれる。これまでの研究結果として、アクチノ閃石片岩は蛇紋岩（基質）と苦鉄質変成岩（構造岩塊）の混成物であることが明らかになっている。以上の結果から、蛇紋岩メランジュの形成過程において交代作用が重要な役割を果たしていると考えられる。現時点での仮説的なメランジュ形成モデルは次のとおりである：(1)蛇紋岩と苦鉄質・泥質変成岩が混合され、神居古潭変成岩類で見られるような「蛇紋岩メランジュ」となり、(2)流体の関与により蛇紋岩基質と構造岩塊の交代作用が生じ、(3)交代作用により岩石強度の低下により剪断変形の集中と岩石の混合が促進され、(4)最終的に長崎変成岩類で見られるような「交代岩メランジュ」となる。鍵となる(3)の岩石強度の低下は、機械的に弱い滑石が形成されることに加え、脱水と間隙水圧上昇も原因と考えられる。

This study is aimed at understanding the effects of rock mixing, deformation and fluid interaction on the formation of serpentine in low temperature and high pressure zones, and analyzing the mechanical properties of the whole rock. Comparison of the structure and the nature of the serpentine structure; In 2004, we compared the occurrence of serpentinites with that of the field survey of Kamijuku (Hokkaido) and Nagasaki (Nagasaki). The structural rock blocks in the shear matrix contain the following characteristics: "structure","lithofacies" and "phase". The rock facies of the matrix, the ancient pool of Shenju, the diagenetic type, the serpentinites and a small amount of talc schist, the Nagasaki diagenetic type, the amphibole schist and a small amount of serpentinites and talc schist. The former, serpentine and all shear, shape and concentration of talc schist is limited The latter is extremely concentrated in serpentine schist and talc schist. The results of this study are as follows: amphibole schist, serpentine (matrix), bitter iron diagenesis (tectonic block) and mixture. As a result, metasomatism plays an important role in the formation of serpentine. The current point of view of the: (1) mixing of serpentinites and pelitic diagenesis;(2) interaction of fluids and metasomatism of serpentinites matrix tectonic blocks;(3) interaction of metasomatism;(4) reduction of rock strength;(5) shear deformation; and (6) mixing of rocks.(4) The final Nagasaki diagenetic class is "metasomatic rock". The reasons for the low rock strength of the key (3), the formation of mechanically weak talc, dehydration and increase in interstitial water pressure are discussed.

项目成果

期刊论文数量（8）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Impact of metasomatism on fluid overpressure in source depths of deep slow earthquakes

交代作用对深部慢震震源深度流体超压的影响

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
Mori;Y.;Ujiie;K.;Shigeno;M.;Noro;K.;and Nishiyama;T.
通讯作者：
T.

Spinifex‐like textured metaperidotites from the Higo Metamorphic Rocks, Japan, a possible high‐pressure dehydration product of antigorite serpentinite

来自日本肥后变质岩的类三齿稃纹理变橄榄岩，可能是叶蛇纹岩的高压脱水产物

DOI：
10.1111/iar.12382
发表时间：
2021
期刊：
Island Arc
影响因子：
1.5
作者：
Nishiyama Tadao;Eguchi Hibiki;Shiosaki Dai;Yoshiasa Akira;Mochizuki Nobutatsu;Mori Yasushi;Sugiyama Kazumasa;Arima Hiroshi;Yubuta Kunio
通讯作者：
Yubuta Kunio

Microdiamond in a low-grade metapelite from a Cretaceous subduction complex, western Kyushu, Japan

DOI：
10.1038/s41598-020-68599-7
发表时间：
2020-07
期刊：
Scientific Reports
影响因子：
4.6
作者：
T. Nishiyama;H. Ohfuji;Kousuke Fukuba;M. Terauchi;Ukyo Nishi;Kazuki Harada;Kouhei Unoki;Yousuke Mo
通讯作者：
T. Nishiyama;H. Ohfuji;Kousuke Fukuba;M. Terauchi;Ukyo Nishi;Kazuki Harada;Kouhei Unoki;Yousuke Mo

蛇紋岩の滑石化交代作用に関連したスロースリップ

蛇纹岩中与滑石交代作用相关的慢滑移