京都大学など、沈み込むプレートから海水がマントルに加わる現象を発見し新仮説を提案

[ 2013/05/31 ]


2013年5月27日、川本竜彦 京都大学理学研究科附属地球熱学研究施設助教、芳川雅子 同教務補佐員、熊谷仁孝 理学研究科大学院生(現在、北村国際特許事務所弁理士)、小林哲夫 鹿児島大学理工学研究科教授、奥野充 福岡大学理学部地球圏科学科教授、ハナ・ミラブエノ フィリピン地震火山研究所研究員(現在、ニュージーランド・クライストチャーチ市議会職員)らの研究グループは、沈み込むプレートから海水がマントルに加わる現象を発見し、新しい仮説を提案した。この研究成果は、米国科学アカデミー紀要の電子版で公開された。
(参照:フジワラ産業社長、防災対策や水処理関連の独自技術開発の足取りをまとめた 「津波避難タワー – 命を守るフジワラ -」を3月4日に出版へ

京大など、沈み込むプレートから海水がマントルに加わる現象を発見し新仮説を提案

Image from 京都大学

日本列島の下には、日本海溝から太平洋プレートが、南海トラフからはフィリピン海プレートが沈み込んでいる。今回の研究では、天然のマントルの岩石を観察し、沈み込むプレートがマントルに海水を運んでいるということが提案された。

1991年に噴火したフィリピンのピナツボ火山の下には、マニラ海溝からユーラシアプレートの一部である南シナ海のプレートが沈み込んでいる。噴火の際にマントルを作る岩石の破片が引っ掛けられて地表に出てくることがあり、これをマントル捕獲岩と呼ぶが、小林教授は奥野教授とハナ研究員とともに、噴火直後のピナツボ火山で、大人のこぶし大のマントル捕獲岩を採集。その後、京都大学のグループがその捕獲岩を薄くして顕微鏡で観察すると、鉱物中に0.03ミリメートル程度の流体の粒がたくさん入っているのを見つけ、二酸化炭素を含んだ塩水ということが分かった。

さらに、顕微鏡で観察しながらこの流体包有物の温度を下げることで、塩水から氷が結晶化する温度を測定。純水なら0度で凍るはずだが、この塩水は-3度で凍った。塩濃度に換算すると約5重量%。海水の平均塩濃度は3.5重量%なので、海水よりも少し塩辛いことになる。

これまでプレートからは、浅い所では水が、深い所では水にマグマ成分を溶かしこんだ超臨界流体が出てマントルに加わると考えられていた。今回の発見で、それらには海水と同じ程度か、もう少し多い濃度の塩が含まれていることがわかった。プレートは沈み込む前に、海溝の近くのアウターライズという場所で割れ目に沿って海水がプレートと反応し、塩水を持ったまま沈み込む

深く沈み込むにしたがい、高温高圧条件になり、その海水をマントルに出すと今回の研究で提案されている。近畿地方には、兵庫県の有馬温泉宝塚温泉、和歌山県の白浜温泉などに、炭酸ガスを含んで塩辛い高温の温泉があることが知られているが、温泉水の特徴は今回発見した海洋プレートからの塩水の特徴と一致し、海洋プレートからマントルを通って上がってきた流体と考えられる

このように、海洋プレートからの流体が塩水だとすると、塩水は純水と異なり、金属イオンをよく溶かすなど、マントルへの金属元素の移動に影響を与える。日本列島のような沈み込み帯では、地震、温泉、火山などの地学現象があるが、それらは海洋プレートから出る水によって引き起こされている。

海洋プレートが水を大陸プレートの下に運ぶためには、まず海洋プレートが水を含んでいないといけないが、その水は海水つまり、海があることで、地震や温泉や火山があることが示唆されている


関連する記事

アーカイブス

JR前橋駅 自然環境に優しい駅「エコステ」モデル駅に

JR前橋駅 水をテーマとした自然環境に優しい駅「エコステ」モデル駅へ (参照:美祢市 名水育ちの養殖ニジマス「 [&he・・・

記事全文

栃木県 地下の排水設備を給水に活用、露地野菜栽培を省力化へ

栃木県 露地野菜の栽培に地下排水設備を活用 (参照:日大工学部 水田が持つ貯水機能を活用した「田んぼダム」で防 [&he・・・

記事全文

FullDepth 2020年5月に水中探査用のドローンを量産予定

FullDepth 水中探査用のドローンを量産、遠隔操作で点検へ (参照:CFD販売(株) 水中ドローンを使用 [&he・・・

記事全文

ヒルトン名古屋 マイボトル、マイカップ持参で飲料水を無料提供

ヒルトン名古屋 ウォーターステーションを設置、マイボトル、マイカップ持参で飲料水を無料提供 (参照:株式会社矢 [&he・・・

記事全文

(株)シーエス研究所 首こり専用のマッサージロボット「アクアエース」発売

(株)シーエス研究所 首こり専用のウォーターベッド型マッサージロボ「アクアエース」発売 (参照:ジョンソンヘル [&he・・・

記事全文

中国電力 治水対策としての事前放流を決定

中国電力 中国四国以西初、民間発電目的のダムで事前放流を決定 (参照:カンボジア 国内最大級の水力発電ダムが操 [&he・・・

記事全文

美祢市 名水育ちの養殖ニジマス「ます次郎」を特産品化へ

美祢市 日本100名水育ちの養殖ニジマス「ます次郎」を特産品化へ (参照:新潟県佐渡海洋深層水 南蛮エビを生き [&he・・・

記事全文

COOL JAPAN AWARD2019 那須の「水庭」が受賞決定

COOL JAPAN AWARD2019 受賞53作決定。「水庭」の受賞も (参照:(株)バスクリン 森林を整 [&he・・・

記事全文

アリゾナ州立大学 小惑星イトカワの粒子から水の痕跡を発見

アリゾナ州立大学 「はやぶさ」が持ち帰った小惑星イトカワの粒子から水の痕跡を発見 (参照:NASA探査機OSI [&he・・・

記事全文

メタウォーター(株)の共同研究体 下水処理設備を統合制御、国交省事業に採択

メタウォーター(株)を含む共同研究体 下水処理設備を統合制御、国交省事業に採択される (参照:大阪市水道局と日 [&he・・・

記事全文

ニュース一覧を見る


    PR