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High-resolution estimation of three-dimensional seismic velocity structure aiming to elucidate the behavior of slab-derived fluids beneath southern Kyushu

Research Project

Project/Area Number 16K05540
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Solid earth and planetary physics
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

Shibutani Takuo  京都大学, 防災研究所, 教授 (70187417)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Keywords地震波走時トモグラフィ / 3次元地震波速度構造 / レシーバ関数 / 地震波速度不連続面 / スラブ起源流体 / フィリピン海スラブの形状 / 深部マグマ / 南九州 / トモグラフィ / フィリピン海スラブ / 桜島
Outline of Final Research Achievements

In this study, the seismic velocity discontinuities and three-dimensional seismic velocity structures were estimated by receiver function analysis and seismic tomography analysis using data from linear array seismic observations independently conducted in Southern Kyushu to estimate the properties of the source area of the Hyuga-nada earthquake and the magma supply process to volcanoes such as Sakurajima and Kirishima.
Receiver function analysis shows low-velocity layers in the lower crust below the two volcanoes mentioned above. The continental Moho at the mantle wedge is obscure, indicating that the seismic velocity in the mantle is not faster than that in the lower crust. Tomographic analysis revealed a low-velocity anomaly in the vicinity of the above two volcanoes at a depth of 10 km and in the oceanic crust at a depth of 30-40 km. These features can be attributed to fluids such as slab-derived fluids and magma.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究により推定された低速度異常域の分布から、南九州下に沈み込むフィリピン海プレートからマントルウェッジへの流体の供給過程が見えてきた。一つは海洋地殻の深さ40 km付近からの脱水であり、もう一つは80 km以深からの脱水である。さらに桜島火山や霧島火山を含む火山帯に沿って強い低速度異常域が深さ20 km付近に存在することも明らかになった。この成因としては、浅い部分で放出された流体の直接的な供給と、深い部分で放出され、マントルウェッジを上昇して来た流体の供給の両方が考えられる。本研究で得られたこれらの知見は、まだ未解明な点が多い下部地殻以深でのマグマの供給過程を研究するうえで非常に重要である。

Report

(5 results)
  • 2019 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2018 Research-status Report
  • 2017 Research-status Report
  • 2016 Research-status Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2019 2018 2017 2016

All Journal Article (1 results) (of which Open Access: 1 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results)

  • [Journal Article] 地震学的手法による南九州下のフィリピン海スラブの構造の推定2019

    • Author(s)
      澁谷拓郎・寺石眞弘・小松信太郎・山﨑健一・山下裕亮・大倉敬宏・吉川 慎・井口正人・為栗 健・園田忠臣
    • Journal Title

      京都大学防災研究所年報

      Volume: 62B Pages: 279-287

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Open Access
  • [Presentation] 四国下に沈み込むフィリピン海プレートのレシーバ関数イメージング2019

    • Author(s)
      澁谷拓郎
    • Organizer
      日本地震学会2019年秋季大会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 地震学的手法による南九州下のフィリピン海スラブとその周辺域の構造の推定2018

    • Author(s)
      澁谷拓郎・寺石眞弘・小松信太郎・山﨑健一・山下裕亮・大倉敬宏・吉川 慎・井口正人・為栗 健・園田忠臣
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2018年大会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Characteristics of slab-derived fluids beneath Kii Peninsula, southwestern Japan inferred from seismic tomography2017

    • Author(s)
      Shibutani, T., K. Hirahara
    • Organizer
      JpGU-AGU Joint Meeting 2017
    • Related Report
      2017 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 3D seismic velocity structure beneath Kii Peninsula, southwestern Japan derived from receiver function analysis and seismic tomography2017

    • Author(s)
      Shibutani, T., K. Hirahara
    • Organizer
      IAG-IASPEI 2017
    • Related Report
      2017 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 地震学的手法による南九州下のフィリピン海スラブの構造の推定2017

    • Author(s)
      澁谷拓郎・寺石眞弘・小松信太郎・山﨑健一・山下裕亮・大倉敬宏・吉川 慎・井口正人・為栗 健・園田忠臣
    • Organizer
      日本地震学会2017年秋季大会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 地震波走時トモグラフィから推定された紀伊半島下のスラブ起源流体の特徴(2)2016

    • Author(s)
      澁谷拓郎・平原和朗
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2016年大会
    • Place of Presentation
      幕張メッセ,千葉市
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] 南海トラフ巨大地震の予測高度化を目指したフィリピン海スラブ周辺域の構造研究(3)2016

    • Author(s)
      澁谷拓郎・平原和朗
    • Organizer
      日本自然災害学会平成28年度学術講演会
    • Place of Presentation
      静岡県地震防災センター,静岡市
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] 地震波走時トモグラフィから推定された紀伊半島下のスラブ起源流体の特徴2016

    • Author(s)
      澁谷拓郎・平原和朗
    • Organizer
      日本地震学会2016年秋季大会
    • Place of Presentation
      名古屋国際会議場,名古屋市
    • Related Report
      2016 Research-status Report

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Published: 2016-04-21   Modified: 2021-02-19  

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