冈山大学
高辉度光科学研究中心

◆発表のポイント

• 本研究小组运用独自开发的短周期振动发生技术，成功地在高温高压下确定了地幔的岩石圈（板）及软流圈的柔软性指标--地震波衰减特性（Q^-1）。
• 地幔岩石中存在水的话，地震波的衰减会变大，会发生很大的速度下降，可以说明地震学的观测。
• 旧冷板能顺畅移动，说明软流圈含水变软。

　冈山大学行星物质研究所芳野极教授的研究小组和公益财团法人高亮度光科学研究中心（JASRI）的肥后佑司主干研究员们的共同研究小组，在高温高压下强制使岩石振动，成功地当场观察到了地震波能量损失的衰减现象。另外，由于地幔的岩石中存在水，地幔更深部分的软流圈变软，板（岩石圈）可以在其上更顺畅地移动。
在板块构造学理论中，人们不太理解为什么软流圈会变软，但本研究通过在高压下大范围的频率振动实验，揭示了水对地幔岩石地震波衰减的影响，从而发现软流圈存在水，我们可以解释海洋地壳和软流圈边界处剪切波速度的急剧下降，以及旧海洋板块下软流圈中频率无关的衰减。这些研究成果于7月31日（当地时间）刊登在美国科学杂志《The Proceedings of the National Academy of Sciences》上。

◆研究者表示

对地球进行挖掘的话一眨眼就超过了1000℃，成为施加了巨大压力的极限世界。我们实际在实验室再现了那样的状况，很开心。装置开发经过10年终于取得了成果，真是感慨万千。在行星物质研究所，大家也和我们一起进行地底探险吧。

芳野教授

■论文信息
论文名：Effect of water on seismic attenuation of the upper mantle: the origin of the sharp lithosphere–asthenosphere boundary（水对上地幔地震波衰减的影响：岩石圈-软流圈尖锐边界的起源）
刊登：The Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS)
作者：Chao Liu, Takashi Yoshino（芳野极）, Daisuke Yamazaki（山崎大辅）, Noriyoshi Tsujino（辻野典秀）, Hitoshi Gomi（五味齐）, Moe Sakurai（樱井萌）, Youyue Zhang, Ran Wang, Longli Guan, Kayan Lau, Yoshinori Tange（丹下义范）, Yuji Higo（肥后祐司）
D O I：10.1073/pnas.2221770120
U R L：https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2221770120

■研究資金
　本研究是在独立行政法人日本学术振兴会（JSPS）“科学研究费补助事业”（基础A·24244087，17H01155，研究代表：芳野极）的支持下实施的。此外，在SPring-8课题编号2016A1173, 2016B1091, 2017A1733, 2017B1175, 2018A1716, 2018B1071, 2019A1732, 2019B1071下实施。

＜详细研究内容＞
板块运动由地幔软流圈的水驱动


＜咨询窗口＞
＜关于研究＞
冈山大学　行星物质研究所
教授　芳野　极
（TEL）0858-43-3737
（FAX）0858-43-2184

高辉度光科学研究中心
放射光利用研究基础中心　回折・散乱推进室
主干研究员　肥后祐司
（TEL）0791-58-0802（3721）

＜关于SPring-8/SACLA＞
高辉度光科学研究中心
利用推进部　普及信息课
（TEL）0791-58-2785
（FAX）0791-58-2786