島弧における最上部マントルの散乱特性と形成過程の解明

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15340145
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 飯高 隆 東京大学, 地震研究所, 助教授 (00221747)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 平田 直 東京大学, 地震研究所, 教授 (90156670) ; 吉本 和生 横浜私立大学, 総合理学研究科, 助教授 (10281966) ; 岩崎 貴哉 東京大学, 地震研究所, 教授 (70151719) ; 安田 敦 東京大学, 地震研究所, 助教授 (70222354)
• Keywords: 最上部マントル / 島弧 / 地殻構造 / モホ面反射波 / 散乱体

Research Abstract

これまでに爆破地震動研究グループによって,日本全国で地殻や最上部マントルの構造を調べるために人工地震探査が行われてきた.これらの人工地震探査による波形記録を集めデータベースを作成した.これらの測線のうち,測線長が130kmをこえる5つの測線について詳細に調べた.その結果,5つの測線のうち3つの測線において顕著なモホ面からの反射波(PmP波)とそのコーダ波が検出された.また,残り2つの測線では,ノイズが大きいためPmPコーダ波の同定が困難であった.その3つの測線で検出されたPmPコーダ波の特性について調べた.これまでの研究からPmPコーダ波の原因として考えられている、3つのモデル:1)モホ面に顕著な凹凸があるモデル、2)モホ面下の最上部マントルが層状構造をしているモデル、3)モホ面下の最上部マントルに散乱体が存在するモデル、について検討をおこない,その生成原因を調べた.その結果,1)のモホ面に顕著な凹凸があるモデルでは,理論計算から震央距離が大きいところ(震央距離60km以上)では後続波が見られないのに対して,観測記録では震央距離80km-200kmにおいて顕著なPmPコーダ波が観測されていることがわかった.このことから,このモデルでは広範囲にPmP後続波が見られる観測事実を説明できないことがわかった.一方,2)のモホ面下の最上部マントルが層状構造をしているモデルや,3)のモホ面下の最上部マントルに散乱体が存在するモデルをもちいると観測事実を説明することがわかった.
このことは,日本の最上部マントルが層構造をしているか,もしくは散乱体が存在している可能性を示唆する.そのため,日本の最上部マントルは,大陸地域で見られるような「透明な最上部マントル」のモデルでは説明できないこととなり,島弧の最上部マントルは不均質な構造をしており,均質で「透明な」大陸の最上部マントルと大きく異なることがわかった.

Research Products

• [Publications] Iidaka, T.et al.: "Configuration of subducting Philippine Sea plate and crustal structure in the central Japan region"Tectonophysics. (印刷中).
• [Publications] Iidaka, T.: "Shear-wave splitting analysis of later phases in southwest Japan, - A lineament structure detector inside crust -"Earth, Planets and Space. 55. 277-282 (2003)