オリビン格子選択配向に対する水の効果と地震波異方性から読む沈み込み帯での水の分布

基于地震各向异性的水对俯冲带橄榄石晶格取向和水分布的影响

• 批准号: 05J10538
• 负责人: 片山 郁夫
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-05J10538/
• 关键词: オリビン; 格子選択配向; 地震波異方性; 含水量; 沈み込み帯; 沈み込みたい

水は融解温度や塑性強度のみならず地震波伝播特性においても重要な役割をする。近年、地球内部において地震波の異方性が数多く報告されるようになったが、その解釈としては弾性的に異方性を持つ鉱物が選択的に配向している為と考えられている(たとえばSilver,1996)。鉱物がどのような向きに配向するかは結晶中の最もすべり易い面と方向(スリップシステム)が決めている。従来の研究では、物理的条件(例えば、歪み速度や温度)がスリップシステムを決定していると考えられていたが、近年の唐戸研究室の成果では鉱物中に取り込まれる微量の水がオリビンのスリップシステムに対し重要な役割を果たすことが報告された(Jung and Karato,2001)。しかしながら、従来の実験は高温条件(>1473K)に限られていたためこの結果を地球内部に応用するには温度の効果を調べる必要があった。我々は高圧変形試験機を用いて含水条件下でのオリビン選択配向に対する温度の効果を調べた結果、沈み込み帯で予想される低温条件(<1000K)では[001]方位(010)面の選択配向が卓越することが分かった(Katayama and Karato 2006)。このタイプの選択配向は無水条件で卓越する選択配向と全く異なる地震波異方性の特徴を持つ。東北日本などの沈み込み帯で観察される海溝に平行な横波偏向異方性は無水条件で卓越するオリビン選択配向とは矛盾していたが、低温含水条件で安定な[001](010)の選択配向は沈み込み帯で見られる異方性を調和的に説明することができる。

The melting temperature and plastic strength of water are important factors for seismic wave propagation. In recent years, the anisotropy of seismic waves in the interior of the earth has been reported in many ways (Silver,1996). The orientation of the crystal is determined by the orientation of the crystal Recent studies on physical conditions (e.g., temperature, velocity, etc.) have been conducted in order to determine the optimal conditions for the development of water systems. Recent research results from the Tang Laboratory have been reported in the paper on the optimal conditions for the development of water systems (Jung and Karato,2001). The temperature of the earth's interior must be adjusted as a result of high temperature conditions (>1473K). The results of temperature adjustment and orientation adjustment for high pressure test machines under aqueous conditions are presented in this paper. The results of temperature adjustment for low temperature conditions (<1000K) and orientation adjustment for [001] plane (010) are presented in this paper (Katayama and Karato 2006). The characteristics of seismic wave anisotropy are maintained in the absence of water. In the northeast of Japan, there is no water in the trench, parallel shear wave deviation, anisotropy, and stability in the low temperature and water in the trench.

项目成果

Evidence of high water content in the deep upper mantle inferred from deformation microstructures

• DOI: 10.1130/g21332.1
• 发表时间: 2005-07
• 期刊: Geology
• 影响因子: 5.8
• 作者: I. Katayama;S. Karato;M. Brandon

Effect of water and stress on the lattice-preferred orientation of olivine

• DOI: 10.1016/j.tecto.2006.02.011
• 发表时间: 2006-07
• 期刊: Tectonophysics
• 影响因子: 2.9
• 作者: H. Jung;I. Katayama;Zhenting Jiang;T. Hiraga;S. Karato

Deformation fabrics of the Cima di Gagone peridotite massif, central Alps, Switzerland : Evidence of deformation under water-rich conditions at low temperatures

瑞士阿尔卑斯山中部 Cima di Gagone 橄榄岩地块的变形结构：低温富水条件下变形的证据

• 发表时间: 2006
• 期刊: Contribution to Mineralogy and Petrology 152
• 作者: Skemer;P.;Katayama;I.;Karato;S.
• 通讯作者: S.

Water content in natural eclogite and its implication for water distribution in deer subduction zone

鹿俯冲带天然榴辉岩含水量及其对水分布的意义

• 发表时间: 2006
• 期刊: Lithos 86
• 作者: Katayama;I.
• 通讯作者: I.