海底孔内計測と深海掘削試料の総合によるプレート沈み込み帯の現行地質過程の解明

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本研究では準備作業として、国際深海掘削計画(ODP)で得られた掘削コアデータ、孔内計測データの中から、特にプレート沈み込み帯に焦点を絞り、データの系統的収集、整理を行った。対象とした海域はバルバドス沖、コスタリカ沖、日本海溝、南海トラフである。収集・整理したデータの品質を検査した後に、コアの岩相、変形構造、流体組成と孔内計測による現場物性データとを精密に対比する作業を行った。データ処理・対比作業の結果をもとに、以下のようなデータ解析と解釈を行った。(1)堆積物の圧密と歪の決定とそのモデル化プレート沈み込み帯での堆積物の圧密を理論的、および解析的な手法で正規圧密、テクトニック圧密、過剰荷重圧密の3成分に分離し、プレート沈み込み方向に沿った変化、地域による変化を算出した。この結果、過剰荷重圧密成分が、最も重要な寄与成分であることが判明した。また、堆積物の圧密量から歪速度を算出し、堆積物の種類や層厚、プレート沈み込み様式対応関係を評価した。(2)堆積物の体積変化率、透水率、間隙水圧から理論的および解析的に流体移動量を見積もり、岩相や地域による変化を評価し、プレート沈み込み帯内の流体移動様式に制約を与えた。その結果、珪質な化石層の存在が流体の排出源と流路として重要な役割を果たしていることが判明した。また、孔内計測データから解析した流体排出量は、コア試料の実験結果に基づく流体排出量よりも1桁大きいことが判明した。