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地球内部ダイナミクス領域

地球深部活動研究プログラム

地球の2/3をしめる海域での地球物理観測を重視した地球内部の構造と活動の調査、マントル・コア活動のモデリングと、物質科学的手法に基づく表層と地球内部深層の相互作用の解析等を基盤として、地球の進化と変動に関わるメカニズムを明らかし、表層からマントル・コアにわたる地球全体の変動モデルの構築をめざす。地球内各層の構造と活動の精査とともに、観測・モデリング・及び物質科学的手法を駆使することによって、表層及びコアーマントル境界を通した熱物質輸送の実態とメカニ ズムの解明に迫る。

地球深部構造研究チーム

海洋地域を重視した地球物理学的観測に基づき、地球深部構造を求めるとともに、物質科学やマントル・コア対流シミュレーション研究との連携によって地球内部の物質循環や熱循環を推定する。

  1. マントル上昇流
    マントル・プルーム、巨大海台、プチスポットなどを対象に、地球物理学的観測データを用いて構造推定を行い、上昇流の起源、形状、温度・組成異常を明らかにする。
  2. マントル下降流
  3. 西太平洋沈み込み帯を中心に、沈み込み帯深部構造を推定し、沈み込むプレートの行方やプレート沈み込みに伴う温度・組成異常を解明する。
  4. マントル・コアのグローバル3次元構造
    マントル・コアの3次元構造を推定する。マントル・コア間、内核・外核間や固体地球・海洋・大気間の相互作用を推定する。
地球深部構造研究チームの説明イメージ

マントル・コア活動研究チーム

マントル・コア活動研究チームでは、数値シミュレーション、室内実験及び磁場変動観測等に基づいて、マントルとコアそれぞれの 活動とそれらの間の相互作用のメカニズムを解明し、地球システム全体の変動モデルの構築を目指しています。これまでに地球シミュ レータを用いた3次元球殻マントル対流のシミュレーションに よって、地球の進化と変動に関わるさまざまな地球現象を計算機の中で再現して来ました。また地球ダイナモのシミュレーションと液体金属を用いた対流の室内実験によって、地球中心部のコアの活動 とそこで生成維持されている地球磁場の起源を明らかにするための研究を行なっています。海洋底での電磁気観測や海底堆積物の古地 磁気測定によって磁場変動メカニズムの解明に向けた取り組みを継続しています。

マントル・コア活動研究チームの説明イメージ

地球深部と表層との共進化研究チーム

地球深部と表層との共進化研究チーム:海洋無酸素事変(Oceanic Anoxic Event)などのグローバルイベント時の同位体組成変化から、マントルあるいはコア活動と地球表層環境変動とのリンケージを探る。また、プルーム、巨大海台から大気‐海洋系に供給された物質の量、フラックスを、クロムスピネルのメルト包有物分析などから直接見積もることによって、マントル上昇流がグローバルイベントに関わったのかどうかを検証する。さらに,巨大火成岩岩石区(Large Igneous Provinces: LIPs)火山岩及びマントル捕獲岩から得られたLIPs下の地殻、マントルの深部構造に関する情報と、マントルトモグラフィー、高解像度地殻構造解析を組み合わせることによって、未だ明確でないオントンジャワ海台などのLIPsの全体像をより正確に描画し、その成因に迫る。

地球深部と表層との共進化研究チームの説明イメージ