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2015 Fiscal Year Annual Research Report

核―マントルの地震・電磁気観測

Planned Research

Project AreaInteraction and Coevolution of the Core and Mantle: Toward Integrated Deep Earth Science
Project/Area Number 15H05832
Research InstitutionJapan Agency for Marine-Earth Science and Technology

Principal Investigator

田中 聡  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, 分野長代理 (60281961)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 川勝 均  東京大学, 地震研究所, 教授 (60242153)
竹内 希  東京大学, 地震研究所, 准教授 (90313048)
清水 久芳  東京大学, 地震研究所, 准教授 (70302619)
金嶋 聰  九州大学, 理学研究院, 教授 (80202018)
ヘルフリック ジョージ  東京工業大学, 地球生命研究所, 特任教授 (80747163)
ハウザー クリスティーン  東京工業大学, 地球生命研究所, 特任助教 (20723737)
大滝 壽樹  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 地質情報研究部門, 主任研究員 (00356643)
河合 研志  東京大学, 大学院総合文化研究科, 助教 (20432007)
Project Period (FY) 2015-06-29 – 2020-03-31
Keywordsマントル / 核-マントル境界 / 外核 / 内核
Outline of Annual Research Achievements

既存のデータを用いた解析や理論計算によって予備的結果をいくつか得た。主な実績は以下の通りである。1.波形インバージョン法によって、中央アメリカとハワイ直下のマントル最下部D"層の3次元地震波速度構造を推定し、D"まで沈み込んだスラブや新たに発生したマントル・プルームについて議論を深めた。(河合)2.地震散乱シミュレーション及び統計論的地震波トモグラフィーの手法及びソフトウェアの開発を行ない、論文として投稿した。(竹内)3.外核最下部の速度構造推定にPKP(BC)走時の周波数依存性とPKP(BC)-PKP(CD)走時差を用いるという新たな手法を開発した。日本の稠密地震観測網データに適用して北西太平洋直下の構造を明らかにし、論文として出版した。(大滝)4.日本の稠密地震観測網データを用いて内核反射波の周波数特性を調べた結果、東アジア直下における内核表面は滑らかではなく、高さと幅がともに1-2kmの凸凹があると推定した。その結果を論文として出版した。(田中)5.過去400年間の磁場の解析を行い、移動成分と停留成分が400年前から存在することを確認し、論文として出版した。(清水)6.外核の物理特性に関するレビューを出版した。(Helffrich)
一方、新たな観測については、タイ・マヒドン大学理学部との連携を深めるために国際共同研究協定を結ぶための協議を始めた。さらにタイ全土約40カ所を周ってノイズ調査と土地交渉を行い、観測予定地点を決定した。(田中、河合)

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

ほぼ当初の計画通りである。
タイにおける広帯域地震観測網(Thai Seismic Array: TSAR)設置のために以下のような準備を行った。1. タイ・マヒドン大学理学部と広帯域地震観測に関する国際共同研究協定を結ぶための協議を行い、協定案を作成し最終稿に至った。2. 悪環境下でも動作する広帯域地震計とデータ収録器の購入し、初期動作テストを行った。3. データを収集するためのサーバーを整備した。4. タイにおける観測点設置場所の選定と交渉などを行なった。5. ある観測予定点は想定以上に過酷な環境であるため、予算を繰越して地震計の修理・改良などを施した。
他には、既存データを使った予備的解析ではいくつかの成果を上げることができた。

Strategy for Future Research Activity

タイにおける広帯域地震観測網(TSAR)を完成させる。インドやオーストラリアの非公開データの使用交渉を始める。既存のデータ解析を本格化させる。主なテーマは、LLSVP周辺域のマントル最下部の詳細な地震学的構造、CMBの分解能を向上させる全地球トモグラフィー、ULVZ探索とICBの地震学的構造、外核ならびに内核の地震波速度・減衰構造、内核東西半球境界近傍の微細構造、マントル最下部の地震波速度異方性構造と鉱物物理的解釈、既存の海底地震観測データの整理・解析、などである。

  • Research Products

    (25 results)

All 2016 2015 Other

All Int'l Joint Research (3 results) Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (18 results) (of which Int'l Joint Research: 10 results,  Invited: 3 results) Book (1 results)

  • [Int'l Joint Research] マヒドン大学理学部(タイ)

    • Country Name
      THAILAND
    • Counterpart Institution
      マヒドン大学理学部
  • [Int'l Joint Research] ユタ大学(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      ユタ大学
  • [Int'l Joint Research] オーストラリア国立大学(オーストラリア)

    • Country Name
      AUSTRALIA
    • Counterpart Institution
      オーストラリア国立大学
  • [Journal Article] Drifting and standing fields in the geomagnetic field for the past 400 years2015

    • Author(s)
      Yukutake, T. and H. Shimizu
    • Journal Title

      Physics of Earth and Planetary Interior

      Volume: 248 Pages: 63-72

    • DOI

      10.1016/j.pepi.2015.08.003

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Complex inner core boundary from frequency characteristics of the reflection coefficients of PKiKP waves observed by Hi-net2015

    • Author(s)
      Tanaka, S. and H. Tkalcic
    • Journal Title

      Progress in Earth and Planetary Science

      Volume: 2:34 Pages: -

    • DOI

      10.1186/s40645-015-0064-3

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Independent estimate of velocity structure of Earth's lowermost outer core beneath the northeast Pacific from PKiKP-PKPbc differential traveltime and dispersion in PKPbc2015

    • Author(s)
      Ohtaki, T. and S. Kaneshima
    • Journal Title

      Journal of Geophysical Research Solid Earth

      Volume: 120 Pages: 7572-7586

    • DOI

      10.1002/2015JB012140

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] Velocity structure model dependence of upper, middle and lower crust volume2016

    • Author(s)
      Takeuchi, N.
    • Organizer
      2nd Workshop on KamLAND Geoscience: Toward Enhanced Reference Earth Models for Geoneutrino Analysis
    • Place of Presentation
      東京大学(東京都文京区)
    • Year and Date
      2016-03-23
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Waveform inversion for shear wave velocity structure in the lowermost mantle2016

    • Author(s)
      Kawai, K.,
    • Organizer
      MISASA VI Misasa International Symposium 2016
    • Place of Presentation
      ブランナールみささ(鳥取県東伯郡)
    • Year and Date
      2016-03-09
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Seismological Constraints on Velocity and Density in the Earth’s Core2016

    • Author(s)
      Takeuchi, N.
    • Organizer
      1st Neutrino Oscillation Tomography Workshop
    • Place of Presentation
      東京大学(東京都文京区)
    • Year and Date
      2016-01-07
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] A possible new host mineral of large-ion elements in the Earth’s deep interior2015

    • Author(s)
      Kawai, K. Tsuchiya, T.
    • Organizer
      AGU2016
    • Place of Presentation
      San Francisco (USA)
    • Year and Date
      2015-12-14
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Full-waveform Inversion for Localized 3-D S-velocity Structure in D" Beneath the Caribbean using US-Array Data2015

    • Author(s)
      Borgeaud, A., Konishi, K., Kawai, K., Geller, R.J.
    • Organizer
      AGU2016
    • Place of Presentation
      San Francisco (USA)
    • Year and Date
      2015-12-14
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] High-P,T Elasticity of Hcp Iron: Reinvestigation of the Applicability of Hcp Iron to the Earth’s Inner Core2015

    • Author(s)
      Tsuchiya,T., Kawai, K., Kuwayama,Y., Ohsumi, M., Ishii, M.
    • Organizer
      AGU2016
    • Place of Presentation
      San Francisco (USA)
    • Year and Date
      2015-12-14
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Adjacent high- and low-velocity regions around the western edge pf the Pacific Large-Low Shear Velocity Province2015

    • Author(s)
      Tanaka, S.
    • Organizer
      International Workshop The Earth’s Mantle and Core: Structure, Composition, Evolution
    • Place of Presentation
      道後プリンスホテル(愛媛県松山市)
    • Year and Date
      2015-11-05
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Waveform inversion for 3D structure in D"2015

    • Author(s)
      Kawai, K.
    • Organizer
      International Workshop The Earth’s Mantle and Core: Structure, Composition, Evolution
    • Place of Presentation
      道後プリンスホテル(愛媛県松山市)
    • Year and Date
      2015-11-05
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Full waveform inversion for 3D S-velocity structure in the D" region2015

    • Author(s)
      Kawai, K.
    • Organizer
      第138回 地球電磁気・地球惑星圏学会総会・講演会
    • Place of Presentation
      東京大学(東京都文京区)
    • Year and Date
      2015-10-31
    • Invited
  • [Presentation] 波形インバージョンによるハワイ下のD"層の 3次元S波速度構造推定2015

    • Author(s)
      鈴木裕輝、河合研志、小西健介、ゲラー・ロバート
    • Organizer
      2015年度日本地震学会秋季大会
    • Place of Presentation
      神戸コンベンションセンター(兵庫県神戸市)
    • Year and Date
      2015-10-27
  • [Presentation] Waveform inversion for three-dimensional S-wave velocity structure in D" beneath the Caribbean2015

    • Author(s)
      Borgeaud A., Konishi, K., Kawai, K., Geller, R.J.
    • Organizer
      2015年度日本地震学会秋季大会
    • Place of Presentation
      神戸コンベンションセンター(兵庫県神戸市)
    • Year and Date
      2015-10-27
  • [Presentation] Temperature profile and chemical heterogeneity in the lowermost mantle from seismological and mineral physics joint modeling2015

    • Author(s)
      Kawai, K.
    • Organizer
      2th Japanese-German Frontiers of Science Symposium (JGFoS)
    • Place of Presentation
      Kyoto Brighton Hotel (京都府京都市)
    • Year and Date
      2015-10-03
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Seismic Tomography by Statistical Approach2015

    • Author(s)
      Takeuchi, N.
    • Organizer
      Workshop ERI-IPGP: Geodynamics, earthquakes and volcanic eruptions
    • Place of Presentation
      パリ(フランス)
    • Year and Date
      2015-09-24
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] D"内部構造とその高精度探査の可能性2015

    • Author(s)
      河合研志
    • Organizer
      研究集会「地球内部構造の観測・監視技術の現状と未来」
    • Place of Presentation
      東京大学(東京都文京区)
    • Year and Date
      2015-09-10
  • [Presentation] 「核-マントルの地震・電磁気観測」の概要2015

    • Author(s)
      田中 聡
    • Organizer
      科研費新学術領域「核-マントル共進化」キックオフシンポジウム
    • Place of Presentation
      愛媛大学(愛媛県松山市)
    • Year and Date
      2015-08-08
  • [Presentation] マントル最下部異方性と鉱物物理的考察2015

    • Author(s)
      河合研志
    • Organizer
      科研費新学術領域「核-マントル共進化」キックオフシンポジウム
    • Place of Presentation
      愛媛大学(愛媛県松山市)
    • Year and Date
      2015-08-08
  • [Presentation] Global tomography below and above the core-mantle boundary2015

    • Author(s)
      Houser C.
    • Organizer
      科研費新学術領域「核-マントル共進化」キックオフシンポジウム
    • Place of Presentation
      愛媛大学(愛媛県松山市)
    • Year and Date
      2015-08-08
  • [Presentation] Properties of the F layer at the base of the outer core2015

    • Author(s)
      Helffrich, G.
    • Organizer
      科研費新学術領域「核-マントル共進化」キックオフシンポジウム
    • Place of Presentation
      愛媛大学(愛媛県松山市)
    • Year and Date
      2015-08-08
  • [Book] Deep Earth: Physics and Chemistry of the Lower Mantled Core2016

    • Author(s)
      Hidenori Terasaki, Rebecca A Fischer, George Helffrich
    • Total Pages
      312 (113-120)
    • Publisher
      American Geophysical Union

URL: 

Published: 2018-01-16   Modified: 2022-10-14  

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