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地震波で明かすアセノスフェアが柔らかい理由

Research Project

Project/Area Number 18K03798
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 17040:Solid earth sciences-related
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

竹内 希  東京大学, 地震研究所, 准教授 (90313048)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2021-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2020: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2019: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2018: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
Keywords地震 / 海底観測 / リソスフェア / アセノスフェア / 地球内部構造 / 実体波 / 地球 / 内部構造 / 減衰 / 散乱
Outline of Annual Research Achievements

本研究計画では,海洋リソスフェア・アセノスフェアの減衰構造の海洋底年代依存性を推定することにより,「なぜリソスフェア硬く,アセノスフェアは柔らかいのか?」という根源的な問いに対する答えを求めようとするものである.本年度は,昨年度実施したP波速度構造推定を拡張し,Vp/Vs構造推定を実施し,リソスフェア・アセノスフェアシステムの成因に対して制約を加えた.また得られた結果を国際学会で発表するとともに,国際論文誌に投稿した.当該論文は現在査読中である.具体的には,昨年度推定したP波速度構造モデルを,リソスフェアの異方性を考慮することにより,推定精度を改善させた.また,得られたP波速度モデルと,その場表面波観測により得られた既存のS波速度構造モデルを比較することにより,Vp/Vs構造モデルを推定した.得られたモデルには,2つの重要な特徴が観測された.第一に,Vp/Vsの値は,リソスフェア内において,深さとともに急激に大きくなること,第二に,リソスフェア・アセノスフェア境界近傍でVp/Vsが大きな値をとることである.岩石実験から示唆されるVp/Vs値との比較を通じ,前者はリソスフェア内部で化学成層が存在することを,後者はリソスフェア・アセノスフェア境界近傍で非弾性もしくはメルトの効果が顕在化することを示唆する.これらの示唆は,粒界の弱化がアセノスフェアが柔らかい原因であるとともに,リソスフェア底面への付加プロセスに年代依存性が存在することを想像させる.来年度以降実施される減衰構造の年代依存性解析の結果が,この想像を支持するものとなれば,リソスフェア・アセノスフェアシステムの成因に対し,有力な一つの仮説を提唱できることになる.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

根源的な問いに対する答えの候補を提示した.来年度以降の解析でこの答えの妥当性を確認することにより,当初目標通り,あるいはそれを上回るような成果が期待できる.

Strategy for Future Research Activity

本年度推定されたP波およびS波速度構造モデルを用い,減衰構造推定を実施する.減衰構造の海洋底年代依存性から,本年度提唱した仮設の妥当性を検証する.

Report

(2 results)
  • 2019 Research-status Report
  • 2018 Research-status Report

Research Products

(9 results)

All 2019 2018

All Journal Article Presentation

  • [Journal Article] Topography of the western Pacific LLSVP constrained by S-wave multipathing2019

    • Author(s)
      Roy Sunil K、Takeuchi Nozomu、Srinagesh D、Ravi?Kumar M、Kawakatsu Hitoshi
    • Journal Title

      Geophysical Journal International

      Volume: 218 Pages: 190-199

    • DOI

      10.1093/gji/ggz149

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Melting at the Edge of a Slab in the Deepest Mantle2019

    • Author(s)
      Thorne Michael S.、Takeuchi Nozomu、Shiomi Katsuhiko
    • Journal Title

      Geophysical Research Letters

      Volume: 46 Pages: 8000-8008

    • DOI

      10.1029/2019gl082493

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Sharpness of the hemispherical boundary in the inner core beneath the northern Pacific2019

    • Author(s)
      Iritani Ryohei、Kawakatsu Hitoshi、Takeuchi Nozomu
    • Journal Title

      Earth and Planetary Science Letters

      Volume: 527 Pages: 115796-115796

    • DOI

      10.1016/j.epsl.2019.115796

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Numerical data of probabilistic 3D lithological map of Japanese crust2019

    • Author(s)
      Takeuchi Nozomu、Ueki Kenta、Iizuka Tsuyoshi、Nagao Jun、Tanaka Akiko、Enomoto Sanshiro、Shirahata Yutaka、Watanabe Hiroko、Yamano Makoto、Tanaka Hiroyuki
    • Journal Title

      Data in Brief

      Volume: 26 Pages: 104497-104497

    • DOI

      10.1016/j.dib.2019.104497

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Stochastic Modeling of 3-D Compositional Distribution in the Crust with Bayesian Inference and Application to Geoneutrino Observation in Japan2019

    • Author(s)
      Takeuchi N.、Ueki K.、Iizuka T.、Nagao J.、Tanaka A.、Enomoto S.、Shirahata Y.、Watanabe H.、Yamano M.、Tanaka H.K.M.
    • Journal Title

      Phys. Earth Planet. Int.

      Volume: 288 Pages: 37-57

    • DOI

      10.1016/j.pepi.2019.01.002

    • Related Report
      2018 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 海洋アセノスフェア地震学的構造に対する新たな制約2019

    • Author(s)
      竹内 希、川勝 均、塩原 肇、一瀬建日、杉岡裕子、伊藤亜妃、歌田久司
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] Inversion of Longer Period OBS Waveforms for P Structures in the Oceanic Lithosphere and Asthenosphere2019

    • Author(s)
      Nozomu Takeuchi, Hitoshi Kawakatsu, Hajime Shiobara, Takehi Isse, Hiroko Sugioka, Aki Ito and Hisashi Utada
    • Organizer
      AGU Fall Meeting
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Determination of Intrinsic Attenuation in the Oceanic Lithosphere-Asthenosphere System2018

    • Author(s)
      N. Takeuchi, H. Kawakatsu, H. Shiobara, T. Isse, H. Sugioka, A. Ito, H. Utada
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合大会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] P 波波形を用いた海洋アセノスフェアの構造推定2018

    • Author(s)
      竹内希・川勝均・塩原肇・一瀬建日・杉岡裕子・伊藤亜妃・歌田久司
    • Organizer
      日本地震学会
    • Related Report
      2018 Research-status Report

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Published: 2018-04-23   Modified: 2021-01-27  

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