Study of folding of deep mantle rocks by seismic array analyses

2022 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 21K03726
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 金嶋 聰 九州大学, 理学研究院, 教授 (80202018)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 下部マントル / マントル遷移層 / 小規模不均質 / 地震波散乱 / 海洋地殻物質 / ホットスポット

Outline of Annual Research Achievements

当該年度は、西太平洋にあるサモアホットスポット下の、マントル遷移層から下部マントル、深さ1500kmから400kmにかけて存在する顕著なSP散乱体を発見し、地震観測点アレイの解析によりそれらの位置を決定した。その結果、マントル内部の化学的不均質を表すそれらの散乱体が、マントル最下部から地表のサモアホットスポットへと上昇する巨大な低速度領域の縁に存在していることを突き止めた。また、散乱波形の特徴から、これらの散乱体が鉛直方向に薄く引き伸ばされている可能性があることを見出した。これらは、マントル最下部において上昇流に取り込まれたかつての海洋地殻物質を表す可能性が高い。この結果は国際誌に投稿され現在改定を終えて受理された段階にある。
また、当該年度には上記の解析と並行して、環太平洋全域の沈み込み帯の下のマントル遷移層において顕著な小規模散乱体が多数分布していることを突き止めた。これらの散乱体も上記ホットスポット下のものと同じくかつての海洋地殻物質を表している可能性が高く、マントル内部における流動の結果、現在の位置まで運ばれてきたものと思われる。この結果はマントル内部における物質の攪拌と混合に大きな意味を有すると考えられるのでその成果を国際誌に投稿し現在査読を受けている段階である。

Current Status of Research Progress

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

Reason

研究成果を公表する作業を順調に進めている。また、新たな種類の散乱現象の解析にも着手している。

Strategy for Future Research Activity

マントル最深部の地震散乱体を新たに発見しており、これらと、これまでに発見してきたより浅い領域の散乱体を統一的に解釈するモデルを構築したい。

Causes of Carryover

当初海外出張を予定していたが、コロナウイルス感染の状況を鑑みて出張を見送った。次年度は海外出張を行う。また、データ分析用のPC資源が不足気味となってきたので、次年度早期に購入してデータ処理を加速する予定である。