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2022 Fiscal Year Annual Research Report

Tomographic imaging of large earthquake source zones

Research Project

Project/Area Number 19H01996
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

趙 大鵬  東北大学, 理学研究科, 教授 (70304665)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 豊国 源知  東北大学, 理学研究科, 助教 (90626871)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2023-03-31
Keywords地震波トモグラフィー / 沈み込み帯 / 大地震 / 火山 / 地震波異方性 / マントルプルーム / スラブ / big mantle wedge
Outline of Annual Research Achievements

1. 稠密な地震観測網で記録された大量の近地地震と遠地地震の走時データの収集と処理を行い, アメリカ西部のWyoming州とYellowstone地域下の深さ750kmまでの詳細な3次元P波異方性構造を調べました.その結果,特にこれまで謎だった2013年9月21日にWyoming中部で起こった深発地震(M4.8, 深さ75km)のメカニズムを解明しました. 震源の近くにあるYellowstoneマントルプルームの加熱によって生じたFarallonスラブ残骸の脱水からの流体がこの地震を誘発したことがわかりました(Zhao et al.2024 SRL).

2. 我々の開発した世界最先端の地震波トモグラフィー法(Zhao et al.2023)を応用した結果,フィリピン海およびその周辺域下の深さ1600 kmまでのマントル3次元P波速度構造と方位異方性構造を初めて明らかにしました.フィリピン海の海底からの深さ700-1600 kmに顕著な地震波速度異方性を発見しました.マントルの中部と下部に現在のプレート沈み込みと無関係の古い異方性構造が存在することがわかりました.マントルの中部と下部にある地震波異方性は,これまで考えられたよりも多く存在する可能性が高い(Fan & Zhao + 2024 Nature Geoscience).


3. アラスカ地域下の3次元P波異方性構造を調べた結果,沈み込んでいる太平洋スラブがマントル遷移層に横たわり, スラブの上にbig mantle wedge (BMW)が形成していることがわかりました. BMW内の熱いマントル上昇流によってアラスカ西部とBering海にあるプレート内部火山ができたと思われます(Liang & Zhao + 2024 JGR).

Research Progress Status

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (19 results)

All 2024 2023 Other

All Int'l Joint Research (3 results) Journal Article (10 results) (of which Int'l Joint Research: 9 results,  Peer Reviewed: 10 results,  Open Access: 10 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 2 results) Remarks (1 results)

  • [Int'l Joint Research] 中国科学院/南方科学技術大学/中国海洋大学(中国)

    • Country Name
      CHINA
    • Counterpart Institution
      中国科学院/南方科学技術大学/中国海洋大学
  • [Int'l Joint Research] National Institute of Geophysics(イタリア)

    • Country Name
      ITALY
    • Counterpart Institution
      National Institute of Geophysics
  • [Int'l Joint Research] Granada University(スペイン)

    • Country Name
      SPAIN
    • Counterpart Institution
      Granada University
  • [Journal Article] Cause of Enigmatic Upper-Mantle Earthquakes in Central Wyoming2024

    • Author(s)
      Zhao Dapeng、Liang Xuran、Toyokuni Genti、Hua Yuanyuan、Xu Yi-Gang
    • Journal Title

      Seismological Research Letters

      Volume: 95 Pages: 1-7

    • DOI

      10.1785/0220230333

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Remnants of shifting early Cenozoic Pacific lower mantle flow imaged beneath the Philippine Sea Plate2024

    • Author(s)
      Fan Jianke、Zhao Dapeng、Li Cuilin、Liu Lijun、Dong Dongdong
    • Journal Title

      Nature Geoscience

      Volume: 17 Pages: 347~352

    • DOI

      10.1038/s41561-024-01404-6

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Big Mantle Wedge and Intraplate Volcanism in Alaska: Insight From Anisotropic Tomography2024

    • Author(s)
      Liang Xuran、Zhao Dapeng、Hua Yuanyuan、Xu Yi‐Gang
    • Journal Title

      Journal of Geophysical Research: Solid Earth

      Volume: 129 Pages: e2023JB027617

    • DOI

      10.1029/2023JB027617

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] A Slab Window Beneath North Sumatra Revealed by P‐Wave Mantle Tomography2023

    • Author(s)
      Hu Hao、Zhao Dapeng、Lin Jian、Pilia Simone
    • Journal Title

      Journal of Geophysical Research: Solid Earth

      Volume: 128 Pages: e2022JB025976

    • DOI

      10.1029/2022JB025976

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Anisotropic tomography and mantle dynamics of the North China Craton2023

    • Author(s)
      Guo Huili、Zhao Dapeng、Ding Zhifeng
    • Journal Title

      Geophysical Journal International

      Volume: 236 Pages: 1455~1470

    • DOI

      10.1093/gji/ggad497

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Anisotropic tomography of the East Japan subduction zone: influence of inversion algorithms2023

    • Author(s)
      Jia Ruo、Zhao Dapeng
    • Journal Title

      Geophysical Journal International

      Volume: 234 Pages: 2199~2213

    • DOI

      10.1093/gji/ggad197

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Seismic Anisotropy Tomography and Mantle Dynamics2023

    • Author(s)
      Zhao Dapeng、Liu Xin、Wang Zewei、Gou Tao
    • Journal Title

      Surveys in Geophysics

      Volume: 44 Pages: 947~982

    • DOI

      10.1007/s10712-022-09764-7

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Seismic anisotropy and geodynamics of the East Japan subduction zone2023

    • Author(s)
      Zhao Dapeng、Wang Jian、Huang Zhouchuan、Liu Xin、Wang Zewei
    • Journal Title

      Journal of Geodynamics

      Volume: 156 Pages: 101975

    • DOI

      10.1016/j.jog.2023.101975

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Ancient slabs beneath Arctic and surroundings: Izanagi, Farallon, and in-betweens2023

    • Author(s)
      Toyokuni Genti、Zhao Dapeng
    • Journal Title

      Progress in Earth and Planetary Science

      Volume: 10 Pages: 64

    • DOI

      10.1186/s40645-023-00595-7

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] P and S Wave Anisotropic Tomography of the Banda Subduction Zone2023

    • Author(s)
      Hua Yuanyuan、Zhao Dapeng、Xu Yi‐Gang
    • Journal Title

      Geophysical Research Letters

      Volume: 50 Pages: e2023GL105611

    • DOI

      10.1029/2023GL105611

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 地震波異方性から見たスラブ内の含水亀裂と地震発生2023

    • Author(s)
      趙大鵬, Zewei Wang
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2023年大会
    • Invited
  • [Presentation] Slabs, plumes and intraplate volcanism in SE Asia2023

    • Author(s)
      趙大鵬, Y. Hua, Z. Wang
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2023年大会
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 地震波トモグラフィーから見た地震火山活動と地球内部ダイナミクス2023

    • Author(s)
      趙大鵬
    • Organizer
      日本地震学会2023年度秋季大会
    • Invited
  • [Presentation] Seismic structure and anisotropy of Tohoku forearc: new insight into seismotectonics and subduction dynamics2023

    • Author(s)
      趙大鵬, G. Toyokuni, Z. Wang
    • Organizer
      American Geophysical Union Fall Meeting
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] S-netとHi-netの近地・遠地地震データによる日本列島下の3 次元速度トモグラフィー2023

    • Author(s)
      鈴木基矢, 趙大鵬, 豊国源知
    • Organizer
      日本地震学会2023年度秋季大会
  • [Remarks] 地球のマントル中部に地震波異方性を発見 ―地震と火山噴火の根本原因の理解に重要な手がかり―

    • URL

      https://www.tohoku.ac.jp/japanese/2024/03/press20240313-01-mantle.html

URL: 

Published: 2024-12-25  

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