著者

海野 進

出版者

公益社団法人 土木学会

雑誌

土木学会論文集A2(応用力学) (ISSN:21854661)

巻号頁・発行日

vol.71, no.2, pp.I_3-I_10, 2015 (Released:2016-02-22)

参考文献数

19

被引用文献数

1

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超深度マントル掘削計画“M2Mモホール”は,日米欧が協同で実施している国際深海科学掘削計画(IODP)の最重要課題の一つであり,日本が擁する地球深部探査船「ちきゅう」の能力を最大限に発揮することのよってのみ実現可能な巨大科学計画である.日本が中心となって推進する“M2Mモホール計画”は,深さ6 kmを越える海洋地殻を貫通して,人類史上初めて直接マントル物質を回収し,モホの実態と対流するマントルのダイナミクスを理解するとともに,水の起源と全地球規模の炭素循環を解明し,地下生物圏の限界を探ることを目的としている.科学的要請と技術的制約にもとづいてハワイ北方沖,コスタリカ沖,バハカリフォルニア沖の3カ所に候補地を絞り,その中から最終的な掘削地点を決定するために地下構造探査の準備を進めつつある.

著者

海野 進 仙田 量子 石塚 治 田村 明弘 草野 有紀 荒井 章司

雑誌

日本地球惑星科学連合2018年大会

巻号頁・発行日

2018-03-14

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地球の全マントルの50–70 wt%を占める枯渇したマントルは大陸地殻を形成した融け残り岩とされている[1]。これらの枯渇したマントルは,クラトン下のリソスフェアや海底下の対流するアセノスフェアを構成するが,それらがいつ地球創生期の始原的マントル(PUM)から分化し,どのようなプロセスで形成されたかを明らかにすることはマントルの物質的進化を理解する上で重要である。 カンラン岩の溶融時にOsの親核種であるReがメルトとともに完全に融け残り岩から失われると,融け残り岩のOs同位体比はそれ以降変化しない。この仮定のもとに始源的マントル(PUM)から融け残りカンラン岩を生成したRe枯渇年代が決められる。クラトン下のリソスフェアの多くはOs同位体比(187Os/188Os)が0.11以下と低く,始生代末~原生代初めのRe枯渇年代を示すことから,その頃にPUMが大規模に融解し,対流するマントルから切り離された融け残り岩と考えられる[2, 3]。一方,中央海嶺玄武岩(MORB)のソースとなる対流するマントル(DMM)は,Os同位体比が0.116–0.135と幅広く,多くは10億年前より若いRe枯渇年代を示すことから,原生代以降の様々な時期に対流による溶融と混合・攪拌を通じて形成されたと考えられてきた。しかし,高枯渇ハルツバージャイトを主体とするクラトン下リソスフェアとは異なり,DMMの多くはPUMからメルトを3–4 wt%取り去った程度の低枯渇度で,溶融後も相当量のReが残存していたはずである。すなわちDMMは従来考えられた以上に古い時代に分化した可能性がある。 そこでRe-Osアイソクロンが適用困難な融け残りカンラン岩について,Re/Os比の初期値をメルト組成から独立に推定する方法を提案する [4]。PUMからの分化時に融け残りカンラン岩と平衡であったメルトのREE組成についてモデル計算をし,融け残り岩のYb濃度を推定することによってPUMの部分溶融度,すなわち融け残り岩のRe/Os比の初期値を決めることができる。このRe/Os比と Os同位体比をもとにOs同位体進化曲線を計算すれば,分化年代が得られる。最近,著者らは伊豆―小笠原―マリアナ(IBM)前弧域の無人岩マグマ由来のCrスピネルとメルト包有物の解析から,初生無人岩マグマのソースマントルが2種類あり,それぞれ37–32億年前と17–15億年前にPUMから分化した融け残り岩であることを明らかにした[4]。同様に,Os同位体比0.125を有する平均的なDMMは26–22億年前にPUMから分化したことがわかった。これらの3つの年代は丸山[2002]が示した大陸形成が最も活発であった時期と合致する(図1)。また,平均的なDMM分化が起きた26–22億年前はクラトン下リソスフェアのRe枯渇年代と一致する。このことから,大規模な大陸形成をもたらしたマントル対流の活動期パルスが幅広いOs同位体比を示すDMMの生成にも関与したと考えられる。[1] Zindler, A., and Hart, S., 1986. Ann. Rev. Earth Planet. Sci.,14, 493 - 571[2] 仙田量子ほか,2012. 岩石鉱物科学,41, 211 – 221[3] Walker, R. J., 2016. Geochemical Perspectives, 5[4] Umino, S. et al., 2018. Island Arc, doi: 10.1111/iar.12221[5] 丸山, 2002.プルームテクトニクスと全地球史解読, 岩波書店

著者

海野 進

出版者

公益社団法人 東京地学協会

雑誌

地学雑誌 (ISSN:0022135X)

巻号頁・発行日

vol.103, no.5, pp.498-521, 1994-10-25 (Released:2009-11-12)

参考文献数

65

被引用文献数

1 1

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Recent progress in studies on magma plubming system beneath mid-ocean ridges is reviewed. Mid-ocean ridges are not continuous, homogeneous series of crests, but are segmented by various topographical offsets of several orders of magnitude. Such topographical ridge segmentation is a surface manifestation of along-strike variations in the pattern of mantle convection and the supply of magma.Upwelling of the mantle material beneath the spreading center takes the form of a diapir, rather than sheet-like flow. Such diapiric upwelling has an along-axis dimension of several hundred to several tens of kilometers, which corresponds to first-and second-order segments, but some are as small as the scale of third-order segments. Where magma upwelling is intense, hot lithosphere and high magmatic productivity produces thick crusts, resulting in low gravity anomaly.When the spreading rate is low, mantle flow is cooled on route to the bottom of the lithosphere and ceases to melt at depths. Thus magmas produced beneath slow spreading ridges have low degrees of melting. On the contrary, fast spreading ridges are followed by intense mantle upwelling which melts significantly the mantle column from deeper part of the upper mantle up to just beneath the crust.Magmatic budget is so large at fast spreading ridges as to maintain large, steady-state magma chambers along the ridge axes with extensions comparable to second-and third-order segments. Such magma chambers have a very small melt pocket one to two kilometers wide and up to several hundred meters thick, underlain by a large mush of crystals and melt. Cumulate layers on the top of the mush sink and deform to S-shaped or downwarping layers as seen in large layered plutonic bodies in some ophiolites. However, low spreading ridges do not have enough supply of magma but only possess short-lived small magma chambers consisting of crystal mush.Volcanic landforms consist of major topographic features associated with small volcanic edifices : the former is a large shieled volcano several tens of kilometers long and is probably formed by episodic eruptions every several tens of thousand years ; the latter is a small conical lava cone comprising pillow flows which is constructed during a short-period eruption but some are active as long as 1.8 million years which are unequivocally central volcanoes.Rifting episodes at spreading axes depend on the spreading rate and the width of the volcanic zone. Slow spreading ridges such as Iceland have rifting every 100 years, but fast spreading ridges such as East Pacific Rise rift every year or two. Such rifting episodes continue for several years and are associated with multiple dikes with an injection interval of a month up to a year.Diapiric mantle upwelling, structure of magma chambers and volcanic landforms seen in mid-ocean ridges resemble those in some large ophiolites such as the Troodos, Cyprus and the Semail, Oman, and post-Teritary volcanism in Iceland.

著者

海野 進

出版者

金沢大学

雑誌

基盤研究(C)

巻号頁・発行日

2006

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オマーンオフィオライトのシート状岩脈群の石基鉱物粒径の層序変化をもとに拡大軸直下における上部地殻の温度構造を推定した。マグマのリキダスを1150℃,シート状岩脈群最上部の平均温度を100℃と仮定すると,母岩温度は噴出岩層/シート状岩脈群境界からの深さ570mで180℃,990m で最高温度670℃,シート状岩脈群/上部ガブロ境界で530℃であった。また,シート状岩脈群下部330m の地温勾配は最大1.7℃/m と推定された。

著者

荒牧 重雄 海野 進 橋本 光男

出版者

特定非営利活動法人日本火山学会

雑誌

火山. 第2集 (ISSN:04534360)

巻号頁・発行日

vol.28, no.2, pp.187-188, 1983-07-01

著者

中原 竜二 海野 進 渡辺 一樹

出版者

静岡大学地球科学教室

雑誌

静岡大学地球科学研究報告 (ISSN:03886298)

巻号頁・発行日

no.18, pp.p25-57, 1992-07

被引用文献数

2

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伊豆半島と伊豆大島の間の海底には40ケ所以上の地形的高まりが存在して, そのほとんどは海底火山体と考えられている。1991年4月27日から5月1日にかけて海上保安庁水路部によって, この海域に存在する海山の頂上, 約30ポイントから約60個の火山岩, 砂岩, 火山噴出物と砂などから成る集塊岩などがドレッジされた。Na_2O+K_2O-FeO^*(全FeO)-MgO図(AFM図)で示される全岩化学組成から, ドレッジされた火山岩は, よりアルカリ元素に富み, 低いFe/Mg比をもつ局アルカリソレアイト系列と, よりアルカリ元素に乏しく, 高いFe/Mg比をもつ低アルカリソレアイト系列とに分かれる。両系列はその地球化学的, 岩石学的特徴が, それぞれ東伊豆単成火山群, 伊豆大島火山と似ている。これらの高アルカリソレアイト系列の岩石と東伊豆単成火山群から得られる火山岩は低アルカリソレアイト系列の岩石及び伊豆大島火山から得られる火山岩よりもより高いZr/Y比をもっている。マントルの部分溶融の程度が高いほどZr/Y比は低くなる。したがって高アルカリソレアイト系列の岩石と東伊豆単成火山群の本源マグマは低アルカリソレアイト系列の岩石と伊研大島火山よりもマントルの部分溶融の程度の低いマグマに由来していると思われしる。また, 高アルカリソレアイト系列の岩石と東伊豆単成火山群の岩石のZr/Y比はかなり広い組成領域をもち, マントルの部分溶融の程度にもかなりの差がある。この違いはN-type MORBのソースマントルが4〜10%分別部分溶解を起こすことによって説明できる。Zr/Y比の地域変化を見ると, 東伊豆単成火山群(海底火山も含む)は系統的な分布を示さず, 部分溶解の程度も場所によってさまざまであると思われる。したがって東伊豆単成火山群が同一の部分溶解したマントルダイアピールに由来するというモデルは成立しない。

著者

佐野 貴司 Sano Takashi 和田 秀樹 Wada Hideki 海野 進 Unimo Susumu 中村 俊夫 Nakamura Toshio

出版者

名古屋大学年代測定資料研究センター 天然放射性元素測定小委員会

雑誌

名古屋大学加速器質量分析計業績報告書

巻号頁・発行日

vol.3, pp.67-75, 1992-03

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We obtained radiocarbon datings of 29,209±554 yrBP. for shell sample from Pukaki and 30,230±413 yrBP. for that from Motukorea in the Auckland Volcanoes, New Zealand. When we supply the ages of indivisual volcanoes and compositional change with time, it can be possible to elucidate the magma system of the Auckland Volcanic Field.

著者

中原 竜二 海野 進 渡辺 一樹

出版者

静岡大学地球科学教室

雑誌

静岡大学地球科学研究報告 (ISSN:03886298)

巻号頁・発行日

vol.18, pp.25-57, 1992-07

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伊豆半島と伊豆大島の間の海底には40ケ所以上の地形的高まりが存在して, そのほとんどは海底火山体と考えられている。1991年4月27日から5月1日にかけて海上保安庁水路部によって, この海域に存在する海山の頂上, 約30ポイントから約60個の火山岩, 砂岩, 火山噴出物と砂などから成る集塊岩などがドレッジされた。Na_2O+K_2O-FeO^*(全FeO)-MgO図(AFM図)で示される全岩化学組成から, ドレッジされた火山岩は, よりアルカリ元素に富み, 低いFe/Mg比をもつ局アルカリソレアイト系列と, よりアルカリ元素に乏しく, 高いFe/Mg比をもつ低アルカリソレアイト系列とに分かれる。両系列はその地球化学的, 岩石学的特徴が, それぞれ東伊豆単成火山群, 伊豆大島火山と似ている。これらの高アルカリソレアイト系列の岩石と東伊豆単成火山群から得られる火山岩は低アルカリソレアイト系列の岩石及び伊豆大島火山から得られる火山岩よりもより高いZr/Y比をもっている。マントルの部分溶融の程度が高いほどZr/Y比は低くなる。したがって高アルカリソレアイト系列の岩石と東伊豆単成火山群の本源マグマは低アルカリソレアイト系列の岩石と伊研大島火山よりもマントルの部分溶融の程度の低いマグマに由来していると思われしる。また, 高アルカリソレアイト系列の岩石と東伊豆単成火山群の岩石のZr/Y比はかなり広い組成領域をもち, マントルの部分溶融の程度にもかなりの差がある。この違いはN-type MORBのソースマントルが4〜10%分別部分溶解を起こすことによって説明できる。Zr/Y比の地域変化を見ると, 東伊豆単成火山群(海底火山も含む)は系統的な分布を示さず, 部分溶解の程度も場所によってさまざまであると思われる。したがって東伊豆単成火山群が同一の部分溶解したマントルダイアピールに由来するというモデルは成立しない。

著者

海野 進

出版者

一般社団法人 日本鉱物科学会

雑誌

岩石鉱物科学 (ISSN:1345630X)

巻号頁・発行日

vol.48, no.2, pp.63-75, 2019 (Released:2019-06-05)

参考文献数

70

被引用文献数

1

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Boninite is the only igneous rock in the IUGS recommendations, which was named after a Japanese island ‘Bonin’, a corrupted Japanese of ‘Munin-to’. Homogeneous glass inclusions in chrome spinel of boninite from Ogasawara, Guam and Oman Ophiolite preserve at least three primary magmas followed by discrete fractionation paths designated high-silica, low-silica, and ultralow-silica boninites, in decreasing degree of source mantle depletion. The T-P conditions and the source depletion of boninites led to a model of subduction initiation along the Izu-Bonin-Mariana (IBM) arc at 52 Ma. The Philippine Sea and Pacific plate boundary was underlain by heterogeneous mantle with depleted harzburgite blocks embedded in depleted mid-ocean ridge basalt (MORB) mantle (DMM). Subsidence of the old and dense Pacific Plate caused upwelling of the heterogeneous mantle, causing adiabatic melting of DMM to MORB, while the refractory harzburgite was uplifted without melting. Fluids from the subducted slab induced flux melting of the MORB residue and harzburgite to generate low- and ultralow-silica boninites and high-silica boninite, respectively. The variations of magma geochemistry in the IBM arc indicate sustained subarc mantle convection, arc magmatism and backarc spreading, which were driven by trench retreat resulted from the foundering dense Pacific Plate. The Oman Ophiolite formed at a divergent plate boundary in the Neotethys and subsequently experienced arc tholeiite and low-silica boninite magmatism, indicating depletion of the source mantle through time. The arc magmatism was caused by thrusting of a rotating microplate over young and buoyant lithosphere, imposing a compressive stress field on the overriding plate. This prohibited forearc spreading and mantle wedge convection, leading to rapid cooling and termination of the arc magmatism in <3 Myr. Os isotopic modeling demonstrate that the enigmatic harzburgite for the IBM high-silica boninite source fractionated from the primitive upper mantle at 1.5-1.7 Ga, whereas the IBM (ultra) low-silica boninite source fractionated at 3.6-3.1 Ga. The average DMM and the source of Oman low-silica boninite differentiated at 2.6-2.0 Ga.

著者

小幡 涼江 海野 進

出版者

特定非営利活動法人日本火山学会

雑誌

火山 (ISSN:04534360)

巻号頁・発行日

vol.44, no.4, pp.201-216, 1999-08-30

被引用文献数

1

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Aokigahara Lava Flow erupted in A.D. 864 covers the northwestern foot of Fuji volcano. It consists of two flows: Ishizuka Lava erupted from a parasitic vent at the foot of Ohmuroyama, and Nagaoyama Lava effused from a cinder cone of Nagaoyama. Ishizuka Lava flowed down to Motosuko Lake, spreading laterally like an alluvial fan in front of the lake. Approximately 36 flow lobes that protruded from the aa front, pinch and swell, occasionally bifurcating into several branches from swollen portions of the lobes. Most lobes have a few longitudinal clefts with similar features to crease structures of rhyolitic and andesitic lava domes and to be banded on cleft walls on pahoehoe tumuli. The flow lobes are classified into three types on the basis of surface structures. Type-I lobes are characterized by well-developed clefts, which exhibit two distinct features: Stripe-type has alternating stripes of red and grey on the cleft wall parallel to the elcngation of the lobes. The stripes exist only for a depth a cm from the surface of the walls. The groundmass of the grey stripes contains abundant dendritic crystallites, while that of the red stripes consists of palagonitized glass; Blister-type develops blisters with pipe vesicles on the cleft wall. It does not have stripes, however, they may be present at different levels on the same cleft wall. Type-II lobes have clinkers with stripes similar to those of Stripe-type clefts of Type-Ilobes, however, they do not develop clefts. Type-III lobes are thinner than Type-I obes and are covered with red platy clinkers, giving the whole lobe a reddish appearance. Clefts are poorly developed. Continuous supply of lava into a flow lobe, which ceased advancement, causes tensile stress on solidifying crusts. We suggest that stepwise opening of cracks resulted in the difference in crystal density and habit of stripes on the clefts. Occasional opening of the crack and quenching hot semi-molten lava exposed at the crack tip under water resulted in the fomation of red stripes, followed by solidification of the new crust beneath the crack tip. Subsequent fracturing of newly formed brittle crust resulted in the formation of the grey stripes. The Blister-type clefts were formed when the supply of lava temporaily stopped and reslarted again. Solidification of the crust and the formation of blisters proceeded when lava within the lobe was static. We conclude that Type-I was produced by intermittent supply of lava into a static flow lobe. Type-II lobes were moving during inflation of the lobe. As a result, cleft walls with stripes were disrupted to produce clinkers. Type-III was produced by breaking of crust immediately after its fomationd uring rapid emplacement of the lobe. Therefore, the shear rates during the fomation of flow lobes increase from Type-I, II, to III lobes.

著者

海野進著

出版者

同友館

巻号頁・発行日

2014