理系にゅーす

理系に関する情報を発信! 理系とあるものの文系理系関係なく気になったものを紹介します!

スポンサーリンク

マントル

    このエントリーをはてなブックマークに追加 mixiチェック Share on Tumblr Clip to Evernote
1: 2015/06/21(日) 08:12:02.65 ID:???.net
最深級「世界が注目」=小笠原西方沖の地震—下部マントル付近、謎多く - WSJ
http://jp.wsj.com/articles/JJ11515525645693663948917076349644286840562


 小笠原諸島西方沖で5月30日に発生したマグニチュード8.1(気象庁推定)、最大震度5強の地震は震源の深さが682キロで、世界の観測史上、最も深いクラスの地震だった。地震の仕組みを研究する東京大大学院の井出哲教授は「上部マントルと下部マントルの境界近くで起きた地震であり、なぜ起きるか分からないことばかり。世界の研究者が注目している」と話している。

 ◇押し返されるプレート

 小笠原諸島は、太平洋プレートがフィリピン海プレートの下に沈み込む伊豆・小笠原海溝沿いにある。今回の地震はプレート境界ではなく、太平洋プレート内部で、ほぼ縦方向に押す力によって起きた。

 地表から深さ約2900キロまでは岩石でできたマントルがあり、上部と下部に分かれている。プレートは薄い地殻と上部マントルの上層が合わさった板状の岩盤で、同海溝近くの太平洋プレートの厚さは100キロ程度とみられる。

 太平洋プレートは南米に近い東太平洋海嶺(かいれい)で形成された後、ゆっくり西へ移動。伊豆・小笠原海溝からフィリピン海プレートの下に沈み込み、より高温高圧の下部マントルに至る。

 地震は地殻内の断層やプレート同士の境界の浅い所で起きることが多く、深さ300〜400キロまでは深くなるにつれて発生数が減る。これは次第に高温高圧となり、断層が急激にずれて地震を起こすのが難しくなるためだ。

 しかし、そこから深さ600キロにかけては逆に発生数が増える。伊豆・小笠原海溝の太平洋プレートでも深さ500キロ程度で地震が多発しており、井出教授は「プレートが下部マントルに近づいて沈み込みにくくなり、沈み込む方向から押し返されるようにして地震が起きると推定される」と説明する。

続きはソースで

images (2)

[時事通信社]

引用元: 【地震学】小笠原西方沖の最深級の地震、上部マントルと下部マントルの境界で何が起きているかを解明する手掛かりに

小笠原西方沖の最深級の地震、上部マントルと下部マントルの境界で何が起きているかを解明する手掛かりにの続きを読む

    このエントリーをはてなブックマークに追加 mixiチェック Share on Tumblr Clip to Evernote
1: 2015/02/14(土) 21:10:50.32 ID:???.net
2015年2月13日ニュース「大陸移動の原動力はマントル対流を実証」 | SciencePortal
http://scienceportal.jst.go.jp/news/newsflash_review/newsflash/2015/02/20150213_02.html


http://scienceportal.jst.go.jp/news/newsflash_review/newsflash/img/150213_img3_w500.jpg
図1. シミュレーション結果の一例。地球表層の大陸分布の時間変化を表す。
(a)2億年前、(b)1億5000万年前、(c)1億年前、(d)現在。
http://scienceportal.jst.go.jp/news/newsflash_review/newsflash/img/150213_img4_w500.jpg
図2. インド亜大陸の高速北進の仕組みを示した模式図
http://scienceportal.jst.go.jp/news/newsflash_review/newsflash/img/150213_img5_w500.jpg
(上)1975年以降の考え方。マントルが大陸の底面を引きずる力は大陸移動の抵抗力として働く。
(下)今回の研究のシミュレーション結果に基づく考え方。大陸下のマントルの引く力が大陸移動の原動力として働く。
(いずれも提供:吉田晶樹・海洋研究開発機構主任研究員)


スーパーコンピューターを用いた3次元全球内のマントル対流のシミュレーションで、約2億年前から始まった超大陸パンゲアの分裂から現在までの壮大な大陸移動と、地球内部の物質の流れの様子を再現することに、海洋研究開発機構(JAMSTEC)の吉田晶樹(よしだ まさき)主任研究員と浜野洋三(はまの ようぞう)特任上席研究員が世界で初めて成功した。

ドイツの気象学者、ウェゲナー(1880~1930年)が1915年に著書「大陸と海洋の起源」で大陸移動説を提唱して以来100年間、謎だった超大陸の分裂とその後の大陸移動の主要な原動力が、大陸直下のマントル対流であることを突き止めた。JAMSTECが実施した北海道南東沖の太平洋プレートの地下構造調査に基づく観測結果(2014年4月2日ニュース「プレートが動く謎を解明」参照)とも符合した。2月12日の英オンライン科学誌サイエンティフィックリポーツに発表した。

研究グループはまず、マントル対流の新しいシミュレーションモデルを開発した。大陸を剛体的な板のように扱った従来のモデルと異なり、大陸がマントル対流で自由に変形しながら移動できるもので、過去の大陸の動きをよく再現できる。JAMSTECのスーパーコンピューターで、2億年前の超大陸パンゲアの形状と、実際のマントルの物性パラメーターを考慮した3次元全球内のマントル対流の大規模シミュレーションを実施した。

さまざまな物性パラメーターを変化させた系統的なシミュレーションで、2億年前から現在までの大陸移動の様子を調べた。中生代から起きた
大西洋の拡大やインド亜大陸の高速北進とユーラシア大陸への衝突など、パンゲア分裂後の地球表層の“大イベント”を追跡でき、現在の
地球に近い大陸配置に至るまでが再現された。

パンゲアの分裂は超大陸が熱を遮蔽したため、パンゲア直下のマントルが異常な高温になって「裂け目」を作り、たまった熱を地表へ吐き出す必要があったとみられる。また、パンゲアの一部のインド亜大陸が高速(年間最大18㎝)で北進した主な原動力は、パンゲア分裂直後にテーチス海北部に発達してマントル内を下降するコールドプルームだったことも確かめた。

続きはソースで

5 (2)


引用元: 【地球物理学】大陸移動の原動力はマントル対流であることをシミュレーション

大陸移動の原動力はマントル対流であることをシミュレーションの続きを読む

    このエントリーをはてなブックマークに追加 mixiチェック Share on Tumblr Clip to Evernote
1: 2014/11/04(火) 23:34:00.84 ID:???.net
新しいほど大地震発生=プレート境界の沈み込み側-リスク評価に貢献・東大

プレート境界で沈み込む側のプレートの年代が新しいほど大地震が起こりやすいと、東京大大学院理学系研究科の井出哲教授と大学院生西川友章さんが4日、発表した。
世界各地で大地震の発生リスクを評価するのに役立つと期待される。
論文は英科学誌ネイチャー・ジオサイエンス電子版に掲載された。
 
井出教授によると、マグニチュード(M)8級の大地震が相次ぎ、津波がよく起きる南米チリ海溝が典型的な例。
沈み込む側のプレートは古くても約5000万年前に形成されたと推定され、新しいという。
 
プレートは海底山脈「海嶺(かいれい)」で高温のマントルが上昇して形成され、長年かかってゆっくり移動。
隣のプレートとの境界にある海溝で沈み込んで消滅する。
境界でスムーズに沈み込まず、ひずみがたまると、突然滑って地震を起こす。
 (引用ここまで 全文は引用元をご覧ください)

▽記事引用元
http://www.jiji.com/jc/zc?k=201411/2014110400833&g=soc
時事ドットコム(http://www.jiji.com/)2014/11/04-18:41配信記事

▽関連リンク
東京大学大学院理学系研究科・理学部
2014/11/04
新しいプレートは大地震を起こしやすい  -プレート浮力が地震サイズ分布を決める-
http://www.s.u-tokyo.ac.jp/ja/press/2014/49.html

引用元: 【地学】プレート境界の沈み込み側 新しいほど大地震発生 リスク評価に貢献/東京大

プレート境界の沈み込み側 新しいほど大地震発生 リスク評価に貢献/東京大の続きを読む

    このエントリーをはてなブックマークに追加 mixiチェック Share on Tumblr Clip to Evernote
1: 2014/09/08(月) 13:33:25.91 ID:???0.net
木星の衛星エウロパでも地殻変動か、衛星画像に証拠 研究
【AFPBB News】 2014/09/08 13:08

【9月8日AFP】木星の衛星で、氷に覆われているエウロパ(Europa)には、地球の地殻を形成しているプレートに似た活動的な構造プレートが存在するかもしれないとの研究論文が、7日の英科学誌「ネイチャー・ジオサイエンス(Nature Geoscience)」に掲載された。これまでは、活発なプレート運動が存在するのは太陽系内で地球だけだと考えられていた。

研究チームは、木星とその衛星の周りを周回している米航空宇宙局(NASA)の木星探査機ガリレオ(Galileo)が1995年から2003年にかけて撮影した画像を使い、エウロパの氷殻にみられる縦横に交差する隆起部や裂け目を詳しく調べた。

地球を周回している月よりもわずかに小さいエウロパの表面については、その形成時期が太陽系内で最も新しいものの一つとされており、研究チームによると、これは「迅速な循環再生が起きている」ことを示唆していると
いう。

この調査で研究チームは、エウロパ表面の2つの氷プレート間に、境界に沿って一部が消失していることを確認。一方のプレートがもう一方の下に沈み込んだものと思われ、表面物質がエウロパの内部で再生されている証拠だとしている。

これは2つの地殻構造プレートの境界が重なり合う「沈み込み帯」で、地殻の一部が下部のマントルに沈み込む地球での現象に似ている。

研究チームは今回、ガリレオの画像を用いて地質特性を再現し、13万4000平方キロの面積に及ぶエウロパの表面を調査。その結果、面積2万平方キロメートルに相当する表面の一部が消失していることを発見した。

「エウロパの氷殻には、もろくて可動性がある板状構造の氷プレート系がより温度が高く、対流している氷の上に存在するとの説をわれわれは提唱する」と研究チームは論文に記している。

「エウロパは地球以外にプレート・テクトニクス的な機構を示す唯一の太陽系天体かもしれない」

木星は太陽から5番目に位置する、太陽系最大の惑星。エウロパはその四大衛星の一つ。(c)AFP

ソース: http://www.afpbb.com/articles/-/3025284
画像: http://afpbb.ismcdn.jp/mwimgs/1/8/500x400/img_189ca8e3fa31ddfe7a158d41fe62228b225272.jpg
 (米航空宇宙局(NASA)の木星探査機ガリレオ(Galileo)が撮影した木星の衛星エウロパ(Europa)の画像
 (2000年3月6日公開、資料写真)。(c)AFP/NASA)

引用元: 【科学】木星の衛星エウロパでも地殻変動か、木星探査機ガリレオに証拠画像 [14/09/08]

木星の衛星エウロパでも地殻変動?木星探査機ガリレオに証拠画像の続きを読む

    このエントリーをはてなブックマークに追加 mixiチェック Share on Tumblr Clip to Evernote
1: 2014/07/17(木) 22:10:51.98 ID:???.net

アマゾン川が逆に流れる理由
Sid Perkins, 15 July 2014 3:45 pm

逆流する川。地表に起こる侵食などのプロセスによってアマゾン川(明るい色に塗られた流域)の大部分が逆向きに流れる理由が説明できる。
http://news.sciencemag.org/sites/default/files/styles/thumb_article_l/public/sn-amazonH.jpg

数百万年前、現在のブラジル北部を西に向かって流れていたいくつもの川が、大西洋に向かって流れるように向きを逆転させ、巨大なアマゾンが誕生した。以前の研究では、「回れ右」を引き起こしたのは、南米大陸の地下深くで熱くて粘り気のある岩石の流れがゆっくりと変化したことだと提唱されていた。だが新しいコンピュータモデルは、「Uターン」の原因が地表に起こっているありふれた地質学的プロセス、すなわち隆起するアンデスから削られる土砂の持続的侵食、移動、堆積であったことを示唆している。

アンデス山脈は南米の西海岸のすぐ内陸に連なっている。この山脈の中央部分が成長し始めたのは約6500万年前で、アンデス北部はその数百万年後に隆起し始めた、とサンパウロ大学(ブラジル)の地球物理学者、ヴィトル・サセック(Victor Sacek)は話した。現在はアンデスからの土砂を含んだ水を大陸を横切って大西洋へと運んでいるアマゾン川であるが、約1000万年前まで現在の流れは存在しなかったことがフィールド研究によって分かっている。
それ以前は、現在のアマゾン盆地の大部分に降った雨は、西に集められてアンデスの東縁に沿って巨大な複数の湖を形成し、そして北に流れてカリブ海に出ていた。大昔の水系パターンから現在の形状へのシフトを起こした地質学的プロセスは激しい議論の的だった。

アンデス東側の湖は、成長する山脈の莫大な重さが地殻を押し下げて作った細長いトラフの中に形成された、とサセックは話した。しかしどういうわけか、トラフの下の地帯は数百万年にわたってゆっくりと標高が上がり、湖はしだいにエジプト以上の面積を覆う湿地帯に取って変わられその状態が長く続いた。その後、地帯がさらに上昇すると、湿地帯は完全に消失した。以前に提唱された説では、地球のマントル(地球の核と地殻の間にある非常にゆっくりと流れる物質)内にある溶融物質の循環の変化がアンデスの東の地形を押し上げ、それにともなって水系パターンも変化したとされていた。

しかし新しい研究はその責任をもっとありふれたものに負わせた。侵食作用だ。サセックはアンデスの成長、この地域での地殻の伸展、および気候を含むコンピュータモデルを開発した。(たとえば、山脈が隆起すると、より多くの湿った気流が遮られ、より多くの降雨を被り、侵食率を上昇させる。)このモデルは過去4000万年間(中央アンデス誕生の後だが山脈東麓が隆起し始める前に開始する期間)に起こった南米の地形進化をシミュレートする。

シミュレーションの結果は地質学的記録に見られる証拠の多くを再現した、とサセックは「Earth and Planetary Science Letters」のオンライン版に報告した。はじめに、アンデス山脈が地殻を押し下げて、土砂が埋めるより沈降のほうが速いためにトラフが形成され、それによってアンデスの東側に複数の湖が形成される。次に地帯の沈降が減速し、アンデスから流出した土砂の集積が追い越し、しだいに湖を埋めてさらに地形を高くした。その結果、山脈のすぐ東の地帯はアマゾン盆地の残りの東部より高くなり、アンデスから大西洋まで続く下降傾斜を与えるすシフトが約1000万年前に始まった。

>>2以降につづく

ソース:Latest News - sciencemag.org(15 July 2014)
Why the Amazon flows backward
http://news.sciencemag.org/earth/2014/07/why-amazon-flows-backward

原論文:Earth and Planetary Science Letters
Victor Sacek. Drainage reversal of the Amazon River due to the coupling of
surface and lithospheric processes.
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0012821X14004075


引用元: 【地球物理学】アマゾン川が大昔と逆向きに流れている理由


大昔のアマゾン川は逆向きに流れていた?の続きを読む

    このエントリーをはてなブックマークに追加 mixiチェック Share on Tumblr Clip to Evernote
~~引用ここから~~

1: Cancer ★@\(^o^)/ 2014/06/13(金) 04:31:00.18 ID:???.net

西之島の不思議:大陸の出現か?
2014年6月12日

東京の約1000km南方に、南北約650m、幅約200mの小さな無人島があった。西之島である。
2013年11月20日、西之島の海岸線から約300m南東沖に海底噴火が確認され、新島を形成した(2013年11月25日のJAMSTECニュース・コラム参照)。新島は爆発的に、かつ着実にマグマを噴出して成長を続けた。2013年12月、西之島は新島と結合し、一体化した。

2014年5月、西之島は、面積は以前の4倍、南北、東西ともに幅1,250mの島に成長した。
激しい爆発は船舶の接近を拒み、いまも流出している西之島の溶岩は、未だ採取されていない。しかし、旧西之島は1973年から74年に噴火しており、その噴出物およびそれ以前の溶岩は採取され、分析されている。驚くべき事に、これらの岩石はすべてSiO2(シリカ)量が60%前後の非常に均質な「安山岩」である。安山岩は大陸を形成する物質であり、海の真ん中で噴出するとは、誰も考えてはいなかった。安山岩を噴出する海洋島弧の火山、西之島に多くの研究者が注目している。

写真 2014年5月21日の西之島(14:45 海上保安庁撮影)出展:海上保安庁(海域火山データベース:西之島)
http://www.jamstec.go.jp/j/jamstec_news/20140612/img/nishinoshima140521a_s.jpg

西之島は、水深2,000mを越える深さから聳え立つ巨大な海底火山の山頂部にある。そもそも「海底火山は、マントル(注1)で生じたマグマ(注2)が地殻を通して、海底に噴出したものである」というのが我々の常識であった。マントルで生じたマグマ(初生マグマ)は海底火山の調査によって採取され、実態が明らかになってきている(2013年11月7日JAMSTECプレス発表)。しかし、西之島にはこれは当てはまらない。

図1は西之島の溶岩(安山岩)をマントル、マントルが溶けた初生玄武岩マグマ、および大陸地殻の組成と比較したものである。西之島の溶岩の組成は驚くほど大陸地殻に似ている。なぜ海洋島弧に安山岩マグマが噴出するのか。

図1. 地殻の下にあるマントルの組成、マントルが溶けてできる初生マグマの組成、大陸地殻の組成、および西之島の溶岩の組成の比較。
http://www.jamstec.go.jp/j/jamstec_news/20140612/img/fig01.jpg

西之島の地殻は異常で、大陸のように厚いのであろうか。事実は全く逆である。図2は伊豆小笠原弧に沿った地殻構造を示している(Kodaira et al., 2007を改変)。

伊豆弧の三宅島,八丈島、青ヶ島、鳥島などは玄武岩マグマを噴出する火山である。これらの火山は厚さ20-30㎞の地殻を持つ。一方、西之島を含む小笠原弧の地殻は厚さ15-20kmしかない。つまり、西之島は世界でも有数の「マントルに近い島」なのである。なぜマントルに近い島から大陸そっくりの安山岩マグマが噴出するのか。西之島が大陸成因の鍵をにぎっているのかもしれない。

図2. 伊豆小笠原弧の地殻構造。三宅島、八丈島、青ヶ島などに比べて西之島の地殻は顕著に薄いことがわかる。マントルに近い島から大陸に近いマグマが噴出している。U1436およびU1437はIODP第350次航海(2014年3月30日から5月30日)における掘削サイト。U1436においては「ちきゅう」の掘削のために必要なジオテクニカルコア(海底下150m)を採取。
U1437においては、伊豆弧の5千万年の歴史を明らかにするため、海底下1800mまで掘削した。
http://www.jamstec.go.jp/j/jamstec_news/20140612/img/fig02.jpg

(つづきはソースを見てください)

海洋掘削科学研究開発センター マントル・島弧掘削研究グループ 田村 芳彦

ソース:JAMSTECニュース(2014年6月12日)
西之島の不思議:大陸の出現か?
http://www.jamstec.go.jp/j/jamstec_news/20140612/

引用文献:Geology
Shuichi Kodaira, Takeshi Sato, Narumi Takahashi, Seiichi Miura, Yoshihiko Tamura,
Yoshiyuki Tatsumi and Yoshiyuki Kaneda. 2007. New seismological constraints on
growth of continental crust in the Izu-Bonin intra-oceanic arc.
http://geology.gsapubs.org/content/35/11/1031
~~引用ここまで~~



引用元: 【地質学】西之島の不思議:大陸の出現か?


【不思議】西之島は大陸出現の一歩か?の続きを読む
スポンサーリンク

このページのトップヘ