最新のアレイデータおよび波形インバージョン手法による詳細な最下部マントル構造推定

• Project/Area Number: 19740272
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Solid earth and planetary physics
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology
• Principal Investigator: 河合 研志 東工大, 理工学研究科, 研究員 (20432007)
• Project Period (FY): 2007 – 2009
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2009)
• Budget Amount: ¥3,740,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥540,000); Fiscal Year 2009: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2008: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2007: ¥1,400,000 (Direct Cost: ¥1,400,000)
• Keywords: D" / 波形インバージョン / TSUBAME / アレイデータ / ポストペロブスカイト

Research Abstract

私たちの立っている地殻の下には、地球の全体積の8割を超える、岩石で構成されているマントル、そしてさらにその下には金属で構成されるコアがある。マントルは長い年月をかけて対流しており、その最下部数百km厚さの領域(D"層領域、「ディー・ダブル・プライム」領域)は地球の物理的・化学的進化を考える上で重要である。これまで地震波を用いて地震波速度の地域的分布を推定することによって、地球内部の状態(温度や組成の分布)についての情報を得てきた。従来の研究によって、西太平洋下でのマントル最下部における大規模なS波速度の伝播が遅くなる領域(以後、の低速度領域と呼ぶ)の存在が示唆されたが、その成因については議論の的であった。
本研究では、独自に開発を行った「波形インバージョン」と呼ばれる最新のデータ解析手法を用いて、西太平洋下の低速度領域の構造推定を行った。その結果、他の地域でのD"領域構造と異なる、S波速度の「S字型」深さ依存性のモデルが得られた。これは、西太平洋のD"領域での玄武岩質地殻の存在を示唆しており、地球浅部から対流によって最下部まで運ばれることも示唆する。

Research Products

• [Journal Article] MORB in the lowermost mantle beneath the western Pacific : Evidence from waveform inversion (2009)
  • Author(s): Konishi, K., K. Kawai, R.J. Geller and N. Fuji
  • Journal Title: Earth Planet. Sci. Lett. 278 Pages: 219-225
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Possible evidence for a double crossing phase transition in D" beneath Central America from inversion of seismic waveforms (2007)
  • Author(s): Kawai, K, N. Takeuchi, R.J. GeUer and N. Fuji,
  • Journal Title: Geophys. Res. Lett. 34
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] D" beneath the Arctic from inversion of shear waveforms (2007)
  • Author(s): Kawai, K, R.J. Geller and N. F uji,
  • Journal Title: Geopbys. Res. Lett. 34
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] マントル最深部(D"層)の詳細構造-新しい計算手法による推定- (2007)
  • Author(s): 河合研志, ゲラー・ロバート
  • Journal Title: 東京大学理学系研究科-理学部ニュース Pages: 9-9
• [Presentation] Subduction of basaltic crust into the lowermost mantle: Evidence from inversion of seismic waveform (2009)
  • Author(s): Kawai, K., R.J. Geller, K. Konis hi, N. Fuji,
  • Organizer: SSP Symposium: "DEEP SLAB and MANTLE DYNAMICS"
  • Place of Presentation: Kyoto Garden Palace, Kyoto
  • Year and Date: 2009-02-26
• [Presentation] Waveform inversion for localized seismic structure and an application to D" structure (2008)
  • Author(s): Kawai, K., R.J. Geller, N. Fuji, K. Konishi
  • Organizer: American Geophysical Union Fall Meeting 200
  • Place of Presentation: San Francisco
  • Year and Date: 2008-12-19
• [Presentation] Waveform inversion for localized seismic structure and an application to D" structure (2008)
  • Author(s): Kawai, K., R.J. Geller, N. Fuji, K. Konishi
  • Organizer: Assembly Secretary, the 7th ASC and SSJ Fall meeting
  • Place of Presentation: Tsukuba
  • Year and Date: 2008-11-26
• [Presentation] Waveform inversion for localized seismic structure and an application to D" structure (2008)
  • Author(s): Kawai, K., R.J. Geller, N. Fuji, K. Konishi
  • Organizer: Workshop "The transport properties in the lower mantle"
  • Place of Presentation: Honke-Bankyu-Ryokan,Yunishigawa
  • Year and Date: 2008-10-24
• [Presentation] 波形インバージョンによるD"層内部の構造推定 (2008)
  • Author(s): 河合研志
  • Organizer: 日本地球化学会年会
  • Place of Presentation: 東京大学駒場キャンパス
  • Year and Date: 2008-09-19
• [Presentation] Is the double crossing phase transition in D" ubiquitous? (2007)
  • Author(s): Kenji Kawai, Robert J Geller N obuaki Fuji
  • Organizer: American Geophysical Union Fanll Meeting
  • Place of Presentation: San Francisco, USA
  • Year and Date: 2007-12-13
• [Remarks]
  • URL: http://www-solid.eps.s.u-tokyo.ac.jp/~dsm
• [Remarks] 東京大学プレスリリース
  • URL: http://www.s.u-tokyo.ac.jp/info/press/press-2007-04.html