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2011 Fiscal Year Annual Research Report

スラブ沈み込みに伴う日本列島下の温度分布・物質循環と地震学的微細構造の関連性

Research Project

Project/Area Number 22340126
Research InstitutionKobe University

Principal Investigator

吉岡 祥一  神戸大学, 都市安全研究センター, 教授 (20222391)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 中島 淳一  東北大学, 大学院・理学研究科・地震・噴火予知研究観測センター, 准教授 (30361067)
Keywords熱対流計算 / 地殻熱流量 / 地震波速度構造 / スラブ内地震 / 太平洋プレート
Research Abstract

スラブの沈み込みに伴う水の流れのモデル化をめざし、主に海洋性地殻からの脱水過程をターゲットとして、Ohmori(2009)の含水MORBの相図を数値化し、熱と流れの2次元スラブ沈み込みモデルのコードに取り込み、相転移に伴う脱水量の計算を可能にした。
スラブの沈み込みに伴う温度分布を推定するため、西南日本において、2次元モデルでパラメター・サーチを行った。沈み込むプレートの年齢、沈み込み速度、プレート形状を与え、プレートが沈み込んでからの経過時間・熱伝導率の空間分布・ポテンシャル温度などの不確定要素に対してパラメターの範囲を絞り込んだ。特に、Hi-netの高い地殻熱流量を説明するため、プレート間の摩擦熱・地表の削剥を考慮したモデルを新たに構築し、その温度構造と流れ場を明らかにするとともに、初期温度分布や放射性元素の空間分布の影響も評価した。
東北地方で発生した稍深発地震の地震波形を用いて、地殻・マントルの三次元地震波減衰構造を推定した。その結果、背弧側のマントルウエッジには、沈み込むスラブにほぼ平行な高減衰域が分布すること、その高減衰域は南北方向にも不均質であり、第四紀火山下のマントルで特に高減衰になっていることなどを明らかにした。また、稍深発地震の波形からプレート境界でのPS変換波を同定し、その走時から海洋性地殻内のP波速度分布を推定した。得られた海洋性地殻の速度は、火山フロントを境に大きく変化し、前弧側で7km/s程度、背弧側で7.5-8km/s程度であった。この速度の違いは海洋性地殻の内の鉱物の相転移と深く関係していると考えられる。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

計画した通り、着実に研究を進めているため。

Strategy for Future Research Activity

これまでは予定通り研究が進行しているので、今後もこれまで通りのペースで研究を進めていく予定である。

  • Research Products

    (24 results)

All 2012 2011

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 6 results) Presentation (18 results)

  • [Journal Article] Geophysical and mineralogical constraints on the post-spinel transformation for the Tonga slab2012

    • Author(s)
      Satoshi Kaneshima, Dr., Tomoaki Kubo, Dr., Shoichi Yoshioka, Dr.
    • Journal Title

      Physics of the Earth and Planetary Interiors

      Volume: (in press)(掲載確定)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Autocorrelation analysis of ambient noise in northeastern Japan subduction zone2012

    • Author(s)
      Yoshihito Ito, Katsuhiko Shiomi, Junichi Nakajima, Ryota Hino
    • Journal Title

      Tectonophysics

      Volume: (In press)(掲載確定)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Metastable olivine wedge and deep dry cold slab beneath southwest Japan2011

    • Author(s)
      Hitoshi Kawakatsu, Shoichi Yoshioka
    • Journal Title

      Earth and Planetary Science Letters

      Volume: 303 Pages: 1-10

    • DOI

      10.1016/j.epsl.2011.01.008

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Seismic evidence for reactivation of a buried hydrated fault in the Pacific slab by the 2011 M9.0 Tohoku earthquake2011

    • Author(s)
      Junichi Nakajima, Akira Hasegawa, Saeko Kita
    • Journal Title

      Geophysical Research Letters

      Volume: 38(Web)

    • DOI

      L00G06,doi:10.1029/2011GL048432

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Stress regime in the Philippine Sea slab beneath Kanto, Japan2011

    • Author(s)
      Junichi Nakajima, Akira Hasegawa, Fuyuki Hirose
    • Journal Title

      Geophysical Research Letters

      Volume: 38(Web)

    • DOI

      L16318,doi:10.1029/2011GL048754

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Lateral variation of the cutoff depth of shallow earthquakes beneath the Japan Islands and its implications for seismogenesis2011

    • Author(s)
      Omuralieva Aimjan、Akira Hasegawa, Toru Matsuzawa, Junichi Nakajima, Tomomi Okada
    • Journal Title

      Tectonophysics

      Volume: 518 Pages: 93-105

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Numerical simulations on temperature fields associated with subduction of the Philippine Sea plate in Southwest Japan2012

    • Author(s)
      Shoichi Yoshioka, Yoichiro Suminokura, Takumi Matsumoto, Junichi Nakajima
    • Organizer
      International Conference on a New Perspective of Great Earthquakes along Subduction Zones
    • Place of Presentation
      高知市文化プラザかるぽーと(高知県)
    • Year and Date
      20120228-20120301
  • [Presentation] Towards comprehensive modeling of earthquake process in Nankai subduction zone2012

    • Author(s)
      Satoshi Ide, Shoichi Yoshioka, Bunichiro Shibazaki, Takane Hori, Yoshihiro Ito, Nobuki Kame, Ryosuke Ando, Kimihiro Mochizuki, Takehito Suzuki
    • Organizer
      International Conference on a New Perspective of Great Earthquakes along Subduction Zones
    • Place of Presentation
      高知市文化プラザかるぽーと(高知県)
    • Year and Date
      20120228-20120301
  • [Presentation] 2-D numerical simulations on temperature fields associated with subduction of the Philippine Sea plate in Southwest Japan2011

    • Author(s)
      Shoichi Yoshioka, Yoichiro Suminokura, Takumi Matsumoto, Junichi Nakajima
    • Organizer
      American Geophysical Union 2011 Fall Meeting
    • Place of Presentation
      San Francisco, CA, USA
    • Year and Date
      20111203-20111207
  • [Presentation] An intraslab earthquake (M7.1) along a buried hydrated fault in the Pacific plate, triggered by the 2011 M9 Tohoku earthquake2011

    • Author(s)
      Junichi Nakajima, Akira Hasegawa, Saeko Kita
    • Organizer
      American Geophysical Union 2011 Fall Meeting
    • Place of Presentation
      サンフランシスコ(アメリカ)
    • Year and Date
      20111203-20111207
  • [Presentation] ニュージーランド南島で発生した2010年Darfield地震と2011年クライストチャーチ地震による被害2011

    • Author(s)
      吉岡祥一・太田陽子・片岡香子
    • Organizer
      日本地震学会2011年秋季大会
    • Place of Presentation
      静岡県コンベンションアーツセンター・グランシップ(静岡県)
    • Year and Date
      20111012-20111015
  • [Presentation] 豊後水道で発生する長期的スロースリップイベントについて2011

    • Author(s)
      松岡美子・吉岡祥一
    • Organizer
      日本地震学会2011年秋季大会
    • Place of Presentation
      静岡県コンベンションアーツセンター・グランシップ(静岡県)
    • Year and Date
      20111012-20111015
  • [Presentation] 伊勢湾付近の深部低周波地震の空白域について2011

    • Author(s)
      末永伸明・吉岡祥一
    • Organizer
      日本地震学会2011年秋季大会
    • Place of Presentation
      静岡県コンベンションアーツセンター・グランシップ(静岡県)
    • Year and Date
      20111012-20111015
  • [Presentation] 過去6000年間の三陸沖超巨大古津波履歴を示す二つの露頭2011

    • Author(s)
      平川一臣・吉岡祥一・中村衛・西川由香
    • Organizer
      日本地震学会2011年秋季大会
    • Place of Presentation
      静岡県コンベンションアーツセンター・グランシップ(静岡県)
    • Year and Date
      20111012-20111015
  • [Presentation] 東北地方太平洋沖地震と誘発地震~4月7日のスラブ内地震(M7.1)について~2011

    • Author(s)
      中島淳一・長谷川昭・北佐枝子・太田雄策・大園真子・三浦哲
    • Organizer
      日本地震学会2011年秋季大会
    • Place of Presentation
      グランシップ(静岡県)
    • Year and Date
      20111012-20111014
  • [Presentation] 比法を用いたコーナー周波数の推定と東北地方の地震波減衰構造(その2)2011

    • Author(s)
      羽田周平・中島淳一・内田直希・速水絵里圭・海野徳仁
    • Organizer
      日本地震学会2011年秋季大会
    • Place of Presentation
      グランシップ(静岡県)
    • Year and Date
      20111012-20111014
  • [Presentation] Seismic imaging of slab structure and its relation to seismicity2011

    • Author(s)
      Junichi Nakajima
    • Organizer
      Workshop on Ocean Mantle Dynamics : From Spreading Center to Subduction
    • Place of Presentation
      東京大学(東京都)
    • Year and Date
      20111004-20111006
  • [Presentation] 2-D Numerical Simulations on Temperature Fields Associated with Subduction of the Philippine Sea Plate in Southwest Japan2011

    • Author(s)
      Shoichi Yoshioka, Yoichiro Suminokura, Takumi Matsumoto, Junichi Nakajima
    • Organizer
      Asia Oceania Geosciences Society 8th Annual Meeting 2011
    • Place of Presentation
      Taipei, Taiwan
    • Year and Date
      20110808-20110812
  • [Presentation] 下部マントルへのスタグナントスラブ崩落の数値シミュレーション2011

    • Author(s)
      吉岡祥一・永野田彩
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2011年大会
    • Place of Presentation
      幕張メッセ(千葉県)
    • Year and Date
      20110520-20110525
  • [Presentation] 太平洋プレートとフィリピン海プレートの沈み込みによる関東下の温度分布の数値シミュレーション2011

    • Author(s)
      高木瑠美・吉岡祥一・松本拓己
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2011年大会
    • Place of Presentation
      幕張メッセ(千葉県)
    • Year and Date
      20110520-20110525
  • [Presentation] 2011年3月15日静岡県東部で発生した地震(Mjma6.4)による富士山マグマ溜まりへの影響評価2011

    • Author(s)
      藤田英輔・小園誠史・上田英樹・小澤拓・吉岡祥一・戸田則雄・菊池愛子・井田喜明
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2011年大会
    • Place of Presentation
      幕張メッセ(千葉県)
    • Year and Date
      20110520-20110525
  • [Presentation] 津波はリアス式海岸で増幅したのか?-現地調査による湾内津波の挙動2011

    • Author(s)
      中村衛・吉岡祥一・平川一臣・西川由香
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2011年大会
    • Place of Presentation
      幕張メッセ(千葉県)
    • Year and Date
      20110520-20110525
  • [Presentation] いかにして巨大津波から避難したか?~陸前高田市におけるインタビュー調査からの考察(序報)~2011

    • Author(s)
      林能成・水木千春・安藤雅孝・石田瑞穂・吉岡祥一
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2011年大会
    • Place of Presentation
      幕張メッセ(千葉県)
    • Year and Date
      20110520-20110525
  • [Presentation] Numerical simulations on fall of stagnant slabs into the lower mantle2011

    • Author(s)
      Shoichi Yoshioka, Aya Naganoda
    • Organizer
      European Geosciences Union General Assembly 2011
    • Place of Presentation
      Vienna, Austria
    • Year and Date
      20110403-20110408

URL: 

Published: 2013-06-26  

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