マントル下降流による熱・物質輸送と地球進化過程の数値モデリング

マントル対流を根源とする現在の地球のグローバルな活動は、マントル下降流の沈み込み、滞留、崩落等のプロセスによって大きく影響されている。沈み込むスラブの滞留と崩壊の過程は、一方向に冷却する地球の活動の歴史において、突発的な事件や変動のリズムを作り出すと考えられる。本計画研究では、これらの地球史上の出来事の原因である地球内部の熱／物質輸送の変動に焦点をあて、マントル下降流の振る舞いが(1)プレート運動や対流モードの変動を通して地球の熱進化過程に与える影響、(2)沈み込み帯における火成活動、熱輸送や物質循環（特に水分布）、等に与える影響、(3)全マントル規模の熱輸送過程に与える影響、について数値シミュレーションを実施する。その結果を、観測グループにより得られる沈み込み帯の詳細な力学構造や温度構造、高圧物性グループによる物性測定の結果等と結合させることにより、現在の地球深部の物性と状態を特定する。また、時間と共に変動する地球進化過程を再現することにより、マントル下降流の振る舞いが地球の熱的・物質的進化過程に与えてきた影響を解明する。