研究領域名：スタグナントスラブ：マントルダイナミクスの新展開

1．研究領域名：

スタグナントスラブ：マントルダイナミクスの新展開

2．研究期間：

平成16年度～平成20年度

3．領域代表者：

深尾　良夫（海洋研究開発機構・地球内部変動研究センター・センター長）

4．領域代表者からの報告

（1）研究領域の目的及び意義

　本特定領域は、プレート沈み込みに関わる「スタグナントスラブ」の概念をキーワードに、地球物理観測、超高圧地球科学、計算機科学の先端グループが結集し、5年間でマントルダイナミクス研究に新展開をもたらすことを目的に設定された．具体的には、（1）極東ロシアとフィリピン海において地震・電磁気観測を実施して、カムチャッカからマリアナに至る沈み込み帯に沿ってスタグナントスラブの全貌を明らかにする。（2）スラブの滞留と崩落のメカニズムを高温高圧実験により明らかにする。（3）現実の地球に近いパラメータ空間・モデル空間で対流モデリングを行う。（1）～（3）を統合して、スタグナントスラブの滞留と崩落の物理を解明し、それがプレート運動史ひいては地球史に及ぼす影響を明らかにする。
　「スタグナントスラブ」は、その発見・一般的存在の検証・命名まで含め一貫して本領域参加者がリードしてきており、現在では、マントルダイナミクスにおけるその役割が注目されている。その理由は、単にそれがマントル遷移層において最も際立つ現象というだけでなく、マントル対流の非定常性と関わってプレート運動史を理解する一つの鍵と見られるからである。本領域は「スタグナントスラブ」の概念を独自の切り込み口とし、日本が世界に誇る観測・実験の研究手法と世界最速クラスの計算機を駆使して、マントル対流の全容に迫るものである。このアプローチは日本独自のものであり、一つの研究潮流にまで発展する可能性が高く、領域設定の意義は極めて大きい。

（2）研究の進展状況及び成果の概要

　本特定領域が設定されてから2年あまりを経過し、すでに計画研究からは、P波/S波速度比の直接インバージョンによるマントルのイメージング、マントル遷移層に対応する温度圧力下での弾性波速度測定、含水マントルの相境界への水の影響の解明、地球に想定される高レーリー数の領域でのクラペイロン勾配と対流パターンの相図の作成など、世界に先駆けた顕著な研究成果が得られている。また、地震及び電磁気観測と高温高圧実験による沈み込むスラブに伴う水の分布の推定や、高温高圧実験による物性の拘束を入れた対流シミュレーションなど、領域を横断した連携による世界最先端の成果も得られつつある。平成17年11月には、世界に前例のない時空間規模の海底地震・電磁気観測がフィリピン海で開始された。さらに、8件の公募研究も順調に進展している。
　得られた成果は、欧文査読誌193篇、その他19篇の（印刷中含む）の論文として公表した。これまでに国内および国際研究集会を合計4回主催した他、2回の国際ワークショップを他のプログラムと共催し、研究成果を公表してきた。残る2年半あまりの研究期間には、極東ロシアにおける地震観測も軌道にのり、海底機動観測による地震および電磁気データが回収され、本格的な解析が開始される。今後も、総括班の主導のもとに研究項目の枠を越えた連携を強化して、目標に向かって研究の一層の展開を図りたい。

5．審査部会における所見

A（現行のまま推進すればよい）
　スタグナントスラブの滞留や崩落のメカニズムとそのマントルダイナミクスにおける役割の解明という明快な目標設定のもとに、高温高圧実験、地球内部を調べる地震波・電磁気トモグラフィー、計算機シミュレーションなどの研究分野の世界最高レベルのグループが結集し、研究領域を横断する有機的な連携によって、スタグナントスラブの具体的なイメージの描像を始めとする世界的な研究成果が既に数多く得られていることは高く評価される。また、多くの学術論文が発表されているだけでなく、国内及び国際研究集会の開催、一般向け講演会の開催などの成果発表や情報発信も積極的に行われている。現状のまま推進すればよいと判断した。