CMBにおける局所超低速度異常領域のグローバルマッピング

• Project Area: Interaction and Coevolution of the Core and Mantle: Toward Integrated Deep Earth Science
• Project/Area Number: 16H01124
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Science and Engineering
• Research Institution: Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology
• Principal Investigator: 大林 政行 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地球深部ダイナミクス研究分野, 主任研究員 (30359179)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2018-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2017)
• Budget Amount: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000); Fiscal Year 2017: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000); Fiscal Year 2016: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
• Keywords: 核-マントル境 / LLSVP / D"層 / SKS－ScS / 地球・惑星内部構造 / 核-マントル境界 / 核ーマントル境界 / 核マントル境界 / SKS / ScS

Outline of Annual Research Achievements

核-マントル境界において，ScS 波反射点とSKS 波入射点が近い領域内にある地震-観測点ペアを同時にアレイ解析の手法を使って解析した．特にトンガ・ケルマデックで起きた地震に関して日本と中国の観測点で得られたScS波に特徴的な走時の遅れが観測されたので，詳細に解析した．観測S波波形からScS波，SKS波の合成波形を伝搬経路の違いによる物理分散の補正を施すことで作成し，観測波形との相関法にてScS波-S波，SKS波-S波走時差測定方法を１９９７年-２０１４年間の１９地震に適用した．その測定値はSKS-Sはほとんど走時異常がない（２秒程度）のに対しScS-Sは大きな正の走時異常（５～１０秒）を示した．これはScSの核反射点に大きなS波速度異常があるがその周囲のSKSが核に入射または核から射出する点の付近ではS波速度異常がないことを表す．
これらの測定値を既存の３次元S波速度をもとに有限波長効果を考慮した走時インバージョンを行い核-マントル境界のローカルなS波速度低速異常を推定した．その結果太平洋LLSVPにの西端にニューギニアから北東方向へ線状に伸びるS波低速度異常でで説明されることが分かった．その以上の特徴として：１）北東ー南西方向には長く、北西ー南東方向に狭いridge状のである，２）５％Sを超えるS波速度異常である，３）太平洋LLSVPの本体とはノーマルな領域で隔てられている，４）異常は核-マントル境界上２００kmを超えては上方に伸びていない．挙げられる．
得られた速度構造をもとに地震波形を計算したところ、初期モデルに使用した既存モデルよりも観測波形を再現することが示された．

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Int'l Joint Research] Rice University(米国)
• [Journal Article] Mantle plumes beneath the South Pacific superswell revealed by finite frequency P tomography using regional seafloor and island data (2016)
  • Author(s): Obayashi M., J. Yoshimitsu, H. Sugioka, A. Ito, T. Isse, H. Shiobara, D. Reymond, D.Suetsugu
  • Journal Title: Geophysical Research Letters Volume: 43 Issue: 22 Pages: 11628-11634
  • DOI: 10.1002/2016gl070793
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Presentation] 太平洋LLSVP西端マントル最下部における局所S波速度異常 (2017)
  • Author(s): 大林政行, Fenglin Niu, 吉光淳子
  • Organizer: 日本地震学会2017年度秋季大会
• [Presentation] Local strong slow S-wave anomalies at western edge of Pacific LLSVP (2017)
  • Author(s): Masayuki Obayashi, Fenglin Niu, Junko Yoshimitsu
  • Organizer: 2017 AGU fall meeting
• [Presentation] Local strong slow S-wave anomalies at western edge of Pacific LLSVP (2017)
  • Author(s): Masayuki Obayashi, Fenglin Niu, Junko Yoshimitsu
  • Organizer: JpGU-AGU Joint Meeting 2017
• [Presentation] Unusually deep Bonin earthquake (M7.9) of May 30, 2015 near the junction of the northern and southern Bonin slabs (2016)
  • Author(s): Obayashi M., Y. Fukao and J. Yoshimitsu
  • Organizer: JpGU 2016
  • Place of Presentation: 幕張メッセ，千葉県千葉市
  • Year and Date: 2016-05-24
  • Int'l Joint Research