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地球内部ダイナミクス領域

地球内部物質循環研究プログラム

地球の地殻・マントル・核といった構造は、46億年の地球の歴史を通じて、さまざまな変動過程の結果作り上げられてきたものです。私たちは、地球内部物質について岩石学的、地球化学的及び高圧実験に基づく解析を行い、地球物理学的データと併せて地球内部の物質循環及び進化に関する包括的な研究を進めています。

地殻進化研究チーム

太陽系の惑星で地球にしか存在しないユニークな物質はなにか。それは大陸地殻です。大陸地殻はプレート沈み込み帯のマグマによってつくられると考えられて いますが、多くは謎に包まれています。沈み込み帯のマントルウエッジでなぜマグマが発生するのか、またそのマグマがどのように進化して大陸地殻になるのか を岩石学的、地球化学的手法によって解明しようとしています。

地殻進化研究チームのイメージ画像

伊豆弧と本州弧の衝突帯の地殻とマントルの断面。島弧で形成された上部地殻と中部地殻は衝突帯において集積し、大陸地殻へと成長する (Tamura et al., 2010)。


マントル進化研究チーム

地球内部,約15kmから2900kmの深度、地球の体積の84%を構成しているマントルが、地球の歴史46億年にどのように進化してきたのかを研究します。マントルの岩石やそれらが融けてできたマグマについて、超微量成分元素や様々な元素の同位体比などの化学的特徴を明らかにして、マントルの進化と物質循環過程を解明することを目指しています。

マントル進化研究チームのイメージ画像

超高圧物性研究チーム

地球の中心は、365万気圧5000度の超高圧高温の世界です。私たちは、地球の中心までの温度圧力条件を再現し、マントル・核の物性を明らかにして、地球の進化を理解したいと思っています。

超高圧物性研究チームのイメージ画像
超高圧物性研究チームのイメージ画像

地球内部物質の状態・物性を理解するために、東京工業大学・SPring-8と共同で、主としてレーザー加熱ダイアモンドアンビル装置を用いて、超高圧実験を行っています。世界でもトップクラスの実験成果が次々と生まれてきています。


IBM掘削研究チーム

伊豆小笠原マリアナ弧(Izu-Bonin-Mariana arc略称IBM弧)において4つのIODPプロポーザルが提案されています。ライザー掘削船「ちきゅう」および非ライザー掘削船を用いて沈み込み帯の発生、海洋性島弧の発達、大陸地殻の生成までを総合的に解明しようとする試みです。掘削準備の海洋調査によっても多くのことがわかってきました。IBMをターゲットとして掘削提案の実行をめざし、掘削および総合的な海洋調査によって大陸地殻の成因を探ります。

IBM掘削研究チームのイメージ画像

モホールチーム

IODPの主要科学目標であるモホール計画(モホ面の貫通とマントルからのサンプルリターン)について、国内外の研究者と連携して、IFREE主導の掘削提案を準備しています。

モホールチーム

比較沈み込み帯研究チーム

沈み込み帯は海盆の縁辺にある島弧・陸弧をつくる活動帯です。そこでは沈み込む海洋プレートの運動エネルギーや海洋プレート物質が付加されることにより、地震活動や火山活動が引き起こされます。比較沈み込み帯研究チームは、東北日本弧や西南日本弧などの沈み込み帯における地震発生帯の地下構造・地殻構造の探査や、そこに噴火する火山岩の岩石学的・地球化学的研究を行い、巨大地震や火山噴火を引き起こす変動過程の解明を目指します。海外研究機関との連携を図り、環太平洋沈み込み帯においての比較研究を実施し、不変性や特殊性解明を目指します。 比較沈み込み帯研究チーム