2016 Fiscal Year Research-status Report
南九州下のスラブ起源流体の挙動解明をめざした３次元地震波速度構造の高解像度推定
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16K05540
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
澁谷 拓郎 京都大学, 防災研究所, 教授 (70187417)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 地震波走時トモグラフィ / 3次元地震波速度構造 / スラブ起源流体 / 南九州 / レシーバ関数 / 地震波速度不連続面 / フィリピン海スラブ / 桜島 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、南九州において我々が独自に行っているリニアアレイ地震観測のデータに対して、レシーバ関数解析と地震波走時トモグラフィを組み合わせたハイブリッド手法を適用して、より高解像度で高精度の3次元地震波速度構造を推定し、低速度域の分布からスラブ起源流体の挙動を解明し、および日向灘地震の震源域の物性や桜島や霧島などの火山へのマグマ供給過程を推定することを目指す。
平成28年度は、フィリピン海スラブの傾斜方向の「宮崎－阿久根測線」と少し斜交する方向の「宮崎－桜島測線」でリニアアレイ地震観測を行った。この観測で得られた波形データに対してレシーバ関数解析を行い、測線断面におけるS波速度不連続面のイメージを更新した。また、桜島島内の地震波形データを用いて、桜島直下のS波速度不連続面を3次元的に推定することを試みた。その結果、桜島直下では、大陸モホ面が周囲より深く40km程度に存在することがかかった。
地震波走時トモグラフィ解析の入力データとなるP波走時とS波走時の読み取りでは、平成28年4月に発生した熊本地震の大量の余震を活用するため、解析対象領域を北に広げ、約3,000個の近地地震と稍深発地震に対して、実績ある業者に依頼して、自動読み取りを行った。
トモグラフィの解析手法の改良においては、FMTOMO (Rawlinson et al., 2006)に対してこれまで行ってきた改良を全般的に見直し、FMTOMOの汎用性を維持したまま、我々の解析に適用できるような改善を行った。紀伊半島のデータセットに適用し、うまく動作することを確認した。Vp/Vs（P波速度とS波速度の比）をより良く推定するために、4ステップアプローチ（Ramachandran and Hyndman, 2012）の適用を試みた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
南九州において、「宮崎－阿久根測線」と「宮崎－桜島測線」を中心に20数点の臨時観測点を維持し、定常観測点も含めて、レシーバ関数解析で使用する遠地地震とトモグラフィ解析で使用する近地地震（稍深発地震も含む）の地震波形を切り出し、レシーバ関数解析とP波とS波の読み取りを行った。
レシーバ関数解析では、上記の2測線において、S波速度不連続面を表すレシーバ関数イメージを更新した。また、京都大学防災研究所火山活動研究センターの地震観測点の2011年～2016年のデータに対してレシーバ関数解析を行い、桜島直下のS波速度不連続面を3次元的に推定することを試みた。
トモグラフィの解析手法についても全般的に見直し、紀伊半島のデータセットを用いた確認を行った。Vp/Vsをより良く推定する手法の確認も行った。
このように、P波とS波の走時データ、速度構造モデルに導入する速度不連続面の推定、および解析手法の改良を行い、南九州のデータセットに適用する準備を整えた。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成29年度の前半までは臨時観測を継続し、レシーバ関数解析とトモグラフィ解析で使う地震波形データを蓄積する。レシーバ関数解析により得られる地震波速度不連続面のイメージや稍深発地震の震源分布から大陸モホ面、フィリピン海スラブ上面、海洋モホ面の3次元的形状を推定し、トモグラフィの速度構造初期モデルに組み込む。近地地震と稍深発地震の波形からP波とS波を読み取り、得られた走時データを用いてトモグラフィ解析を行い、地震波速度の3次元分布を推定する。低速度異常域の分布からスラブ起源流体の挙動を推測する。さらに、低速度異常の強さやポアソン比（P波速度とS波速度の比）から日向灘地震の断層面であるプレート境界面やマントルウェッジのマグマ発生域の物性や状態を議論する。
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| Causes of Carryover |
今年度は学会参加のための旅費は、本科研費以外の資金を用いた。連携研究者との議論も別の資金での出張の際に行うことができたので、本科研費からの支出はなかった。
論文原稿の執筆は遅れていて、英文校閲を受けることができなかった。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
今年度は、5月に千葉市幕張メッセで開催されるJpGU-AGU Joint Meeting 2017と8月に神戸市で開催されるIAI-IAPSEI 2017での発表が決まっており、また、10月に鹿児島市で開催される地震学会でも発表する予定であるので、これらの学会参加のために旅費を支出する。
論文の執筆・投稿に係る英文校閲費や投稿料・掲載料の支出も予定している。
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