2023 Fiscal Year Annual Research Report
沈み込み水循環の新パラダイム：unbendingによるアセノスフェアからの上昇流
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19K21892
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
川勝 均 東京大学, 地震研究所, 名誉教授 (60242153)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
悪原 岳 東京大学, 地震研究所, 助教 (30802954)
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| Project Period (FY) |
2019-06-28 – 2024-03-31
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| Keywords | 沈み込み / スラブ / 海底地震観測 / レシーバー関数 / 地震波トモグラフィー / 海底堆積層 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，沈み込み帯における水循環に関して，多様な「地球内部流体の移動」の可能性を観測データから示し，地球内部物質循環研究における新たな展開を構想した．具体的には，沈み込む「スラブ下」のアセノスフェアからの水が上昇する経路があり，プレート上面やプレート境界へ水を供給している可能性を地震観測データから示すことを目指した．またその原因が，プレート沈み込みプロセスunbendingと関連している可能性を解明することにあった．
スラブのunbendingが起こる領域は，沈み込み帯の海溝軸から陸域までの間の海底下の領域である．従って本研究の目的を果たすためには，海底地震計のデータを使い構造解析をすることが必須となる．本研究では，大学の海底地震観測グループおよびケーブル海底地震観測網S-netのデータを，豊富かつ良質な陸上データと併せて解析し，東北沈み込み帯前弧下等の地殻・マントル構造とその動態を明らかにすることを目標とした．
海陸にわたる観測データを使い統合的に構造解析進めるにつれ，超低速度構造をもつ海洋堆積層の存在が顕著な障害となる明らかとなった．特にレシーバー関数法による不連続面（構造）のイメージングを行うに当たり影響が極めて大きく，その補正を行う手法開発を行い，東北弧下岩手県沖の海域下から陸弧下へわたる連続的な地震波速度不連続面(低速度の海洋地殻に関連する)のイメージを得ることに成功した（Kim他，2021）．また海底地震観測点直下の堆積層の詳細構造を決定する手法開発を行い学術論文として公表した（Yamaya他，2021；Kim他，2023）．これに並行し，地震波形データから周波数帯域ごとの走時を読み取り，有限周波数走時トモグラフィー解析を進め，沈み込む海洋プレート（スラブ）を含むマントル遷移層までのスラブ下領域のP波速度構造イメージングをおこなった.
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