【岡山大学】プレート内の“見えない水の流れ”が深発地震とプレート大変形を制御していることを発見

国立大学法人岡山大学

2026(令和8)年 8月 12日
国立大学法人岡山大学

https://www.okayama-u.ac.jp/

<発表のポイント>

  • 沈み込むプレートの内部では、鉱物どうしが“水を受け渡す”動きをしており、その水の移動が深発地震やプレートの大きな変形に深く関わっていることがわかりました。

  • プレートの中心部では主要鉱物が水を失って乾き、外側では逆に水を放出した鉱物によって潤うという、“水の濃いところと薄いところ”ができる仕組みを実験で確認しました。

  • 地球の最深部(約700 km)で起きる深発地震は、水を含んだ鉱物が一気に水を放出する反応によって引き起こされる可能性があることを示しました。

◆概 要

 国立大学法人岡山大学(本部:岡山市北区、学長:那須保友)の高等先鋭研究院のひとつである岡山大学惑星物質研究所の石井貴之准教授と、中国・北京大学および北京高圧科学研究中心の国際研究チームは、高温高圧実験により沈み込むプレート内部の環境を再現し、プレート内部での“水の移動”が深発地震の発生に大きく関わることを明らかにしました。この成果は2026年7月3日、英国の地球科学誌「Nature Communications」に掲載されました。


 深さ400〜700 kmで起きる深発地震の原因は長年の謎でした。本研究では、プレートを構成する岩石の高温高圧条件を再現し、鉱物間での水の受け渡しを調べました。

 その結果、低温のプレート中心部では水を蓄える特殊な鉱物に水が集中し、主要鉱物はほとんど水を含まない一方、周囲の高温部では水を蓄える鉱物が徐々に脱水し、その水が主要鉱物へ移ることで、プレート内部に“主要鉱物内の水の濃淡”が生じることがわかりました。この水分布の違いが、深発地震の発生位置や、プレートが660 km付近で停滞する現象を説明できることが示されました。また、最深部(約700 km)の地震は、水を蓄える鉱物が急激に分解して水を放出する「脱水反応」が引き金となる可能性も示唆されました。

 本成果は、地球内部の水循環や深発地震の理解を大きく前進させるものです。

 本情報は、2026年8月3日に岡山大学から公開されました。

図 .沈み込むプレート内の水分布と深発地震・プレート折れ曲がりとの関係。

◆石井貴之准教授からのひとこと

 今回の成果は、この5年間積み重ねてきた研究の集大成です。今まで直接捉えることができなかった“鉱物間の水のやり取り”の挙動をどのようにすれば立証できるのか、条件を少しずつ変え、実験を繰り返す中で思いつきました。自分が立てた仮説を立証できたと確信したときには胸が高鳴りました。AIが瞬時に答えを返す便利な時代ですが、じっくり悩み、試行錯誤を繰り返す研究には独特の面白さがあります。時間をかけて考え抜くからこそ見える景色があり、そのプロセスこそが研究の醍醐味だと感じています。

◆論文情報
 論文名:Water exchange process and bulk composition regulate slab dynamics and deep earthquakes
 掲載誌:Nature Communications
 著者名:Jintao Zhu, Renbiao Tao, Lifei Zhang, Takayuki Ishii
 DOI:https://doi.org/10.1038/s41467-026-74842-y
 URL:https://www.nature.com/articles/s41467-026-74842-y

◆詳しい研究内容について
 プレート内の“見えない水の流れ”が深発地震とプレート大変形を制御していることを発見

 https://www.okayama-u.ac.jp/up_load_files/press_r8/press20260803-1.pdf

◆参 考

・岡山大学惑星物質研究所

 https://www.misasa.okayama-u.ac.jp/

・国立大学法人岡山大学研究大学宣言

 https://prtimes.jp/main/html/rd/p/000003808.000072793.html

・岡山大学 地域中核・特色ある研究大学強化促進事業(J-PEAKS)

 https://j-peaks.orsd.okayama-u.ac.jp/

◆参考情報1

・地球内部660kmの境界形成はガーネットが支配していた〔岡山大学, 学習院大学〕

 https://prtimes.jp/main/html/rd/p/000004084.000072793.html

・地球の奥深くに沈み込んだ海底の岩石を発見-実験・理論計算・地震観測を組み合わせ、プレートが核付近まで到達したことが明らかに-〔明治大学, 高輝度光科学研究センター, 東京大学, 岡山大学〕

 https://prtimes.jp/main/html/rd/p/000004074.000072793.html

・【岡山大学】初期地球内部の環境が酸素濃度によって制御されていたことが明らかに -地球の進化過程の解明へ-

 https://prtimes.jp/main/html/rd/p/000002378.000072793.html

・【岡山大学】独自開発の高温高圧実験技術により、マントル中部の特異な対流現象を解明 ~原因はマントルに含まれる鉱物の相転移だった!~

 https://prtimes.jp/main/html/rd/p/000001572.000072793.html

◆参考情報2

・【岡山大学】岡山大学高等先鋭研究院 惑星物質研究所の石井貴之准教授が「日本鉱物科学会研究奨励賞」を受賞

 https://prtimes.jp/main/html/rd/p/000002517.000072793.html

・【岡山大学】岡山大学異分野基礎科学研究所の菅倫寛教授、中島芳樹助教、岡山大学惑星物質研究所の石井貴之准教授が令和8年度「科学技術分野の文部科学大臣表彰」を受賞!

 https://prtimes.jp/main/html/rd/p/000004027.000072793.html

岡山大学惑星物質研究所(鳥取県三朝町)

 ◆本件お問い合わせ先

 岡山大学惑星物質研究所 准教授 石井貴之
 〒682-0193 鳥取県東伯郡三朝町山田827
 TEL:0858-43-3754
 FAX:0858-43-2184

 https://www.okayama-u.ac.jp/tp/release/release_id1581.html

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 〒700-8558 岡山県岡山市北区鹿田町2-5-1
 下記URLより該当する案件についてお問い合わせください
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<岡山大学病院との連携等に関する件(医療関係者・研究者の方)>
 岡山大学病院 研究推進課 産学官連携推進担当
 〒700-8558 岡山県岡山市北区鹿田町2-5-1
 TEL:086-235-7983
 E-mail:ouh-csnw◎adm.okayama-u.ac.jp
     ※ ◎を@に置き換えて下さい
 http://shin-iryo.hospital.okayama-u.ac.jp/medical/

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 TEL:086-251-8463
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     ※ ◎を@に置き換えて下さい
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<岡山大学の研究機器共用(コアファシリティ)などに関するお問い合わせ先>
 岡山大学研究機器の共用の体制・整備等の強化促進に関するタスクフォース(略称:チーム共用)
 〒700-8530 岡山県岡山市北区津島中1-1-1 岡山大学津島キャンパス 本部棟1階
 TEL:086-251-8705
 FAX:086-251-7114
 E-mail:cfp◎okayama-u.ac.jp
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国立大学法人岡山大学は、国連の「持続可能な開発目標(SDGs)」を支援しています。また、政府の第1回「ジャパンSDGsアワード」特別賞を受賞しています。地域中核・特色ある研究大学として共育共創を進める岡山大学にご期待ください

  • 岡山大学 文部科学省「地域中核・特色ある研究大学強化促進事業(J-PEAKS)」に採択~地域と地球の未来を共創し、世界の革新の中核となる研究大学:岡山大学の実現を加速とともに世界に誇れる我が国の研究大学の山脈を築く~

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会社概要

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業種
教育・学習支援業
本社所在地
岡山県岡山市北区津島中1-1-1 岡山大学津島キャンパス 本部棟
電話番号
086-252-1111
代表者名
那須保友
上場
未上場
資本金
-
設立
1949年05月