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2011 Fiscal Year Annual Research Report

海半球計画の新展開:最先端の海底観測による海洋マントルの描像

Research Project

Project/Area Number 22000003
Research Category

Grant-in-Aid for Specially Promoted Research

Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

歌田 久司  東京大学, 地震研究所, 教授 (70134632)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 末次 大輔  独立行政法人海洋研究開発機構, その他部局等, プログラムディレクター (20359178)
塩原 肇  東京大学, 地震研究所, 准教授 (60211950)
川勝 均  東京大学, 地震研究所, 教授 (60242153)
一瀬 建日  東京大学, 地震研究所, 助教 (60359180)
馬場 聖至  東京大学, 地震研究所, 助教 (70371721)
Keywords海洋マントル / リソスフェア / アセノスフェア / マントル遷移層 / 海底観測 / 最先端技術
Research Abstract

平成23年8月に予定されていた海洋研究開発機構の研究船「かいれい」による観測航海は、東日本大震災の影響で11月に延期して実施された。航海では、従来型の広帯域海底地震計(BBOBS)と海底電磁力計(OBEM)をそれぞれ8台づつ、本研究の対象海域(北西太平洋)に設置した。また、前年6月に設置した装置のうちBBOBSおよびOBEMそれぞれ1台を回収することに成功した。しかし、同海域における11月の海況を考慮して、無人探査機「かいこう7000II」を利用した新型の海底地震計(BBOBS-NX)と海底電位差計(EFOS)の設置は、次年度(平成24年度)に実施することにした。平成24年度の航海の申請は採択され、8月に実施されることが内定した。
回収した装置が記録したデータは良好で、地震計には東北地方太平洋沖地震時の波形記録も明瞭に記録されていることが確かめられた。また、電磁力計には津波に伴う電磁場変動が記録されており、津波シミュレーションと組み合わせた数値モデルでその発生機構を明らかにすることができた。
一方、既存の観測データの収集および解析を進めるとともに、「ふつうの海洋マントル」の物性モデル構築へ向けて室内実験および数値モデリングを進めた。有機物多結晶体の非弾性特性および粘性を、粒径と温度の関数として系統的に測定し、多結晶体の非弾性特性に成り立つ相似則を確立した。また、新たなデータ解析手法の開発にも取り組み、海底地形の効果を正確に考慮した3次元電気伝導度インバージョン解析手法を開発した。これらを含む研究成果は、国際学術誌の論文や国内外の学会等での発表により公表した。研究者向けのホームページおよび一般向けのホームページを通じた情報発信を継続して行なった。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

本研究の目的を達成するためには、海底観測機器を西太平洋に設置して長期観測を行ってデータを取得する必要がある。しかし、平成23年3月11日に東北地方太平洋沖地震が発生したために、8月に予定していた航海が11月後半に延期され、航海日数の短縮により予定の一部しか実施できなかった。

Strategy for Future Research Activity

平成23年度は東日本大震災の影響で、研究船による航海が予定通り実施できなかったが、次年度の研究船による航海は確保されている(平成24年8月17日~9月5日)ので、研究実施期間内に十分なデータを取得することが可能である。また、既存データの解析・解析手法の開発・物性実験などは順調に推進できている。

  • Research Products

    (49 results)

All 2012 2011 Other

All Journal Article (16 results) (of which Peer Reviewed: 15 results) Presentation (30 results) (of which Invited: 3 results) Book (1 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] A regularized three-dimensional magnetotelluric inversion with a minimum gradient constraint2012

    • Author(s)
      Zhang, L.L.
    • Journal Title

      Geophys. J. Int.

      Volume: 189 Pages: 296-316

    • DOI

      doi: 10.1111/j.1365-246X.2012.05379.x

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Detection of ridge-like structures in the Pacific Large Low-Shear-Velocity Province2012

    • Author(s)
      Takeuchi, N.
    • Journal Title

      Earth Planet. Sci. Lett.

      Volume: 319-320 Pages: 55-64

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Basal reflector under the Philippine Sea Plate2012

    • Author(s)
      Tonegawa, T.
    • Journal Title

      Geophys. J. Int.

      Volume: 189 Pages: 659-668

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] At the bottom of the oceanic plate (Perspective)2012

    • Author(s)
      Kawakatsu, H.
    • Journal Title

      Science

      Volume: 335 Pages: 1448-1449

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] TIARES project -Tomographic investigation by seafloor array experiment for the Society hotspot2012

    • Author(s)
      Suetsugu, D.
    • Journal Title

      Earth Planets Space

      Volume: 64 Pages: 1-4

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Approximate treatment of seafloor topographic effects in three-dimensional marine magnetotelluric inversion2012

    • Author(s)
      Tada, N.
    • Journal Title

      Earth, Planets and Space

      Volume: 64 Pages: 1005-1021

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 高速拡大中央海嶺下の電気伝導度構造とマントルダイナミク ス2012

    • Author(s)
      馬場聖至
    • Journal Title

      月刊地球

      Volume: 34 Pages: 231-235

  • [Journal Article] Geomagnetic field changes in response to the 2011 Off the Pacific Coast of Tohoku Earthquake and Tsunami2011

    • Author(s)
      Utada, H.
    • Journal Title

      Earth Planet. Sci. Lett.

      Volume: 311 Pages: 11-27

    • DOI

      doi:10.1016/j.epsl.2011.09.036

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Slab melting versus slab dehydration in subduction-zone magmatism2011

    • Author(s)
      Mibe, K.
    • Journal Title

      Proc. Natl. Acad. Sci. USA

      Volume: 108 Pages: 8177-8182

    • DOI

      DOI: 10.1073/pnas.1010968108

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] P and S-receiver function analysis of seafloor borehole broadband seismic data2011

    • Author(s)
      Kumar, P.
    • Journal Title

      J. Geophys. Res.

      Volume: 116 Pages: B12308

    • DOI

      doi:10.1029/2011JB008506

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] On the role of anisotropic viscosity for plate-scale flow2011

    • Author(s)
      Becker, T.
    • Journal Title

      Geophy. Res. Lett.

      Volume: 38 Pages: L17307

    • DOI

      doi:10.1029/2011GL048584

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Seismogenic characteristics of the Northern Mariana shallow thrust zone from local array data2011

    • Author(s)
      Emry, E.L.
    • Journal Title

      Geochem. Geophys. Geosys.

      Volume: 12 Pages: Q12008

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Three-dimensional structure of P-wave anisotropy in the presence of small-scale convection in the mantle wedge2011

    • Author(s)
      Morishige, M.
    • Journal Title

      Geochem. Geophys. Geosyst

      Volume: 12 Pages: Q12010

    • DOI

      doi:10.1029/2011GC003866

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Experimental study of attenuation and dispersion over a broad frequency range: The apparatus2011

    • Author(s)
      Takei, Y.
    • Journal Title

      J. Geophys. Res.

      Volume: 116 Pages: B09204

    • DOI

      doi:10.1029/2011JB008384

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Anelasticity and viscosity of partially molten rock analogue: Toward seismic detection of small quantities of melt2011

    • Author(s)
      C. McCarthy
    • Journal Title

      Geophys. Res. Lett.

      Volume: 38 Pages: L18306

    • DOI

      doi:10.1029/2011GL048776

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A fault-zone conductor beneath a compressional inversion zone, northeastern Honshu, Japan2011

    • Author(s)
      H. Ichihara
    • Journal Title

      Geophys. Res. Lett.

      Volume: 38 Pages: L09301

    • DOI

      doi:10.1029/2011GL047382

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] A discussion on the cause of high electrical conductivity in the oceanic upper mantle

    • Author(s)
      Utada, H.
    • Organizer
      JpGU spring meeting
    • Place of Presentation
      幕張メッセ、千葉
    • Invited
  • [Presentation] 2011年東北地方太平洋沖地震および津波に伴う地磁気変化

    • Author(s)
      歌田久司
    • Organizer
      地球電磁気・地球惑星圏学会130回総会
    • Place of Presentation
      神戸大学、神戸
    • Invited
  • [Presentation] Recent developments of ocean bottom seismic and electromagnetic instruments operated by ROV

    • Author(s)
      H. Shiobara
    • Organizer
      UT11&SSC11 Joint Symposium
    • Place of Presentation
      Cona, Hawaii
  • [Presentation] Seismological views on the oceanic asthenosphere and the LAB above

    • Author(s)
      Kawakatsu, H.
    • Organizer
      Gordon Conference on Interior of the Earth
    • Place of Presentation
      Boston, USA
    • Invited
  • [Presentation] Seismological views on the oceanic asthenosphere and the LAB above

    • Author(s)
      Kawakatsu, H.
    • Organizer
      International Symposium on Ocean Mantle Dynamics: from spreading center to subduction zone
    • Place of Presentation
      大気海洋研究所、柏
  • [Presentation] Upper-mantle tomography with array analysis of triplicated P-arrivals observed by NECESSArray

    • Author(s)
      N. Takeuchi
    • Organizer
      AGU Fall meeting
    • Place of Presentation
      San Francisco, USA
  • [Presentation] Seismic structure of the western Pacific regions

    • Author(s)
      N. Takeuchi
    • Organizer
      Workshop on ``New Horizons in the Earth Sciences: Deep Earth and Geodynamics'' in Todai Forum
    • Place of Presentation
      Paris, France
  • [Presentation] NECESSArrayトリプリケーションデータを用いた上部マントルP波走時トモグラフィー

    • Author(s)
      竹内 希
    • Organizer
      日本地震学会
    • Place of Presentation
      静岡大学、静岡
  • [Presentation] Basal reflector under the Philippine Sea Plate

    • Author(s)
      Tonegawa, T.
    • Organizer
      AGU fall meeting
    • Place of Presentation
      San Francisco, USA
  • [Presentation] P-wave tomography of Northeastern China observed with NECESSArray

    • Author(s)
      Obayashi M.
    • Organizer
      AGU Fall Meeting
    • Place of Presentation
      San Francisco, USA
  • [Presentation] Seismic evidence for upwelling of asthenosphere beneath Northeast China from S wave tomography

    • Author(s)
      Obayashi M.
    • Organizer
      AGU Fall Meeting
    • Place of Presentation
      San Francisco, USA
  • [Presentation] ガイド波をもちいた海洋リソスフェアの構造の解明

    • Author(s)
      志藤 あずさ
    • Organizer
      JTABS第三回ワークショップ
    • Place of Presentation
      JAMSTEC, 東京
  • [Presentation] ソサエティーホットスポット(仏領ポリネシア)付近での海底地球物理観測

    • Author(s)
      末次 大輔
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合大会
    • Place of Presentation
      幕張メッセ、千葉
  • [Presentation] マントル遷移層の地震学的構造

    • Author(s)
      末次 大輔
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合大会
    • Place of Presentation
      幕張メッセ、千葉
  • [Presentation] Development of a 3-Dimensional Forward Program for Magnetometric Resistivity (MMR) Method: Application to Alice Springs Field in the Central Mariana Trough

    • Author(s)
      Tada, N.
    • Organizer
      International Workshop on Ocean Mantle Dynamics: from Spreading Center to Subduction Zone
    • Place of Presentation
      大気海洋研究所、柏
  • [Presentation] Importance of treating seafloor topography in inversion of 3-D marine MT data

    • Author(s)
      Tada, N.
    • Organizer
      EGU General Assembly
    • Place of Presentation
      Vienna, Austria
  • [Presentation] 海底地形効果の3 次元海底MTインバージョンへの組込み

    • Author(s)
      多田 訓子
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合
    • Place of Presentation
      幕張メッセ、千葉
  • [Presentation] ソサエティー・ホットスポットの海底アレイ観測によるトモグラフィー研究(TIARES)計画:海底電磁気観測の速報

    • Author(s)
      多田 訓子
    • Organizer
      第130回地球電磁気・地球惑星圏学会
    • Place of Presentation
      神戸大学、神戸
  • [Presentation] NECESSArrayで観測されたケルマデック地域地震のP波振幅変化

    • Author(s)
      田中 聡
    • Organizer
      日本地震学会
    • Place of Presentation
      静岡大学、静岡
  • [Presentation] Depth Variation of Inner Core Hemisphericity from PKP(DF) and PKP(Cdiff): P-Wave Velocity and Attenuation Structures for Equatorial Paths

    • Author(s)
      Tanaka, S.
    • Organizer
      IUGG General Assembly
    • Place of Presentation
      Melbourne, Australia
  • [Presentation] P-wave Velocity Structure in the Lowermost 600 km of the Mantle beneath Western Pacific Inferred from Travel Times and Amplitudes Observed with NECESSArray

    • Author(s)
      S Tanaka
    • Organizer
      AGU Fall Meeting
    • Place of Presentation
      San Francisco, USA
  • [Presentation] 表面波を用いた南太平洋大海膨の上部マントル 3 次元 S 波速度構造

    • Author(s)
      一瀬建日
    • Organizer
      日本地震学会
    • Place of Presentation
      静岡大学、静岡
  • [Presentation] Anisotropic structures of the upper mantle beneath the northern Philippine Sea region from Rayleigh and Love wave tomography

    • Author(s)
      Isse, T.
    • Organizer
      AGU Fall Meeting
    • Place of Presentation
      San Francisco, USA
  • [Presentation] Effect of partial melting on seismic wave velocities and attenuation

    • Author(s)
      Y. Takei
    • Organizer
      IUGG General Assembly
    • Place of Presentation
      Melbourne, Australia
  • [Presentation] Attenuation and dispersion in melt-free and melt-bearing Earth analogue materials

    • Author(s)
      C. McCarthy
    • Organizer
      IUGG General Assembly
    • Place of Presentation
      Melbourne, Australia
  • [Presentation] Electromagnetic constraints on the struture of the oceanic upper-mantle: Consistencies and inconsistencies with other observations

    • Author(s)
      Evans, R. L.
    • Organizer
      AGU Fall Meeting
    • Place of Presentation
      San Francisco, USA
  • [Presentation] Variation in electrical conductivity of oceanic upper mantle with the lithospheric age

    • Author(s)
      Baba, K.
    • Organizer
      International Workshop on “Ocean Mantle Dynamics: from Spreading Center to Subduction Zone”
    • Place of Presentation
      大気海洋研究所、柏
  • [Presentation] Marine magnetotelluric study on petit-spot volanism in northwestern Pacific

    • Author(s)
      Baba, K.
    • Organizer
      8th annual meeting AOGS
    • Place of Presentation
      台北、台湾
  • [Presentation] フィリピン海および太平洋西縁下の上部マントル電気伝導度構造

    • Author(s)
      馬場聖至
    • Organizer
      Blue Earth '12
    • Place of Presentation
      東京海洋大学、東京
  • [Presentation] 高速拡大中央海嶺下の電気伝導度構造

    • Author(s)
      馬場聖至
    • Organizer
      日本地質学会・日本鉱物科学会合同大会
    • Place of Presentation
      茨城大学、水戸
  • [Book] 地球の声に耳をすませて2012

    • Author(s)
      大木聖子
    • Total Pages
      143
    • Publisher
      くもん出版
  • [Remarks] ふつうの海洋マントル

    • URL

      http://www.eri.u-tokyo.ac.jp/yesman/index_j.html

  • [Remarks] 海底からのぞく新しい地球

    • URL

      http://www.noman.jp/

URL: 

Published: 2014-07-24  

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