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2013 Fiscal Year Annual Research Report

波形インバージョンによるマントル詳細3次元構造推定およびその地球科学的解釈

Research Project

Project/Area Number 24840020
Research InstitutionTokyo Institute of Technology

Principal Investigator

河合 研志  東京工業大学, 理工学研究科, 特任助教 (20432007)

Project Period (FY) 2012-08-31 – 2014-03-31
Keywords波形インバージョン / 最下部マントル / ファラロンプレート / マントル対流
Research Abstract

外核と接するマントル最下部はD”領域と呼ばれる。液体鉄合金からなる外核に近づくにつれて、D”領域内で温度や化学組成が急変する。この領域を介した物質やエネルギーのやり取りは地球の進化を考える上で重要な手かがりとなるが、その詳細な構造はいまだ明らかになっていない。D”領域の詳細な3次元構造推定を可能にする新しい地震波解析手法を開発した。さらに、その解析手法を北米の高密度地震観測網で収録された膨大な地震波データに適用し、中米下のD”領域の詳細な3次元構造を推定することに成功した。中米下のD"領域を5° × 5° × 50 km のブロックにわけS波速度の3次元構造推定を行った。その結果シート状の高速度層が低速度領域に囲まれている構造を得た。これは過去に沈み込んだファラロンスラブが核・マントル境界に到達し熱境界層の温かい物質が巻き上げられていると解釈でき、マントルダイナミクスの理解に貢献するものである。

Current Status of Research Progress
Reason

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

25年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (18 results)

All 2014 2013 Other

All Journal Article (10 results) (of which Peer Reviewed: 9 results) Presentation (8 results) (of which Invited: 2 results)

  • [Journal Article] Effects of water on supply rate of continental materials2014

    • Author(s)
      Ichikawa, H., K. Kawai, S. Yamamoto and M. Kameyama
    • Journal Title

      In The Earth’s Heterogeneous Mantle, edited by Deschamps, F., A. Khan, and K. Kawai, Springer, i

      Volume: 未定 Pages: 未定

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Methods for inversion of body-wave waveforms for localized three-dimensional seismic structure and an application to D" beneath Central America2014

    • Author(s)
      Kawai, K., K. Konishi, R.J. Geller, and N. Fuji
    • Journal Title

      Geophys. J. Int.,

      Volume: 197 Pages: 495-524

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] P-V-T equation of state of cubic CaSiO3 perovskite from first principles computation2014

    • Author(s)
      Kawai, K., and T. Tsuchiya
    • Journal Title

      J. Geophys. Res.

      Volume: 未定 Pages: 未定

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Supply rate of continental materials to the deep mantle2013

    • Author(s)
      Ichikawa H, K Kawai, S Yamamoto, and M Kameyama
    • Journal Title

      Tectonophysics

      Volume: 592 Pages: 46-52

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] First principles study on the high-pressure phase transition and elasticity of KAlSi3O8 K-hollandite2013

    • Author(s)
      Kawai, K., and T. Tsuchiya
    • Journal Title

      Am. Min.

      Volume: 98 Pages: 207-218

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The second continent: Existence of granitic continental materials around the bottom of the mantle transition zone2013

    • Author(s)
      Kawai, K., S. Yamamoto, T. Tsuchiya, and S. Maruyama
    • Journal Title

      Geosci. Front.

      Volume: 4 Pages: 1-6

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Ab initio mineralogical model of the Earth's lower mantle2013

    • Author(s)
      Tsuchiya, T., and K. Kawai
    • Journal Title

      In Physics and Chemistry of the Deep Earth, edited by S. Karato, Wiley-Blackwell, pp.

      Volume: なし Pages: 213-243

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Expanding-contracting Earth2013

    • Author(s)
      Tsuchiya, T., K. Kawai, and S. Maruyama
    • Journal Title

      Geosci. Front.,

      Volume: 4 Pages: 341-347

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Mantle convection with continental drift and heat source around the mantle transition zone,2013

    • Author(s)
      Ichikawa, H., M. Kameyama, and K. Kawai
    • Journal Title

      Gondwana Res.,

      Volume: 24 Pages: 1080-1090

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 核マントル境界の温度構造および地球の熱進化2013

    • Author(s)
      河合研志
    • Journal Title

      なゐふる

      Volume: 94 Pages: 4

  • [Presentation] Three layers model of continents and whole mantle dynamics2013

    • Author(s)
      河合研志, 土屋卓久, 土屋旬, 丸山茂徳
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合大会
    • Place of Presentation
      幕張メッセ, 千葉
    • Year and Date
      2013-05-24
  • [Presentation] Expanding-Contracting Earth2013

    • Author(s)
      土屋卓久, 河合研志, 丸山茂徳
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合大会
    • Place of Presentation
      幕張メッセ, 千葉
    • Year and Date
      2013-05-19
  • [Presentation] 沈み込んだ大陸地殻物質の熱源を含むマントル対流計算, Mantle convection simulation with subducted continental materials as a heat source

    • Author(s)
      市川浩樹, 亀山真典, 河合研志
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合大会
    • Place of Presentation
      幕張メッセ, 千葉
  • [Presentation] Methods for inversion of body-wave waveforms for localized three-dimensional seismic structure and an application to D"

    • Author(s)
      Kenji Kawai, Kensuke Konishi, Robert J. Geller, Nobuaki Fuji
    • Organizer
      Workshop “Wave Propagation through the Earth’s Interior”
    • Place of Presentation
      Wuhan, Hubei, China
    • Invited
  • [Presentation] Supercontinent cycle and 2nd continents

    • Author(s)
      Kenji Kawai, Hiroki Ichikawa, Shinji Yamamoto, Taku Tsuchiya, Shigenori Maruyama
    • Organizer
      Goldschmidt 2013
    • Place of Presentation
      Florence, Italy,
  • [Presentation] Supercontinent cycle and 2nd continents

    • Author(s)
      Kenji Kawai
    • Organizer
      Geodynamics Seminar, Seoul National University
    • Place of Presentation
      Seoul, South Korea
    • Invited
  • [Presentation] Preliminary investigation to resolve the shear velocity structure of the mantle transition zone beneath the Caroline Plate, Equatorial Western Pacific

    • Author(s)
      Kensuke Konishi, Kenji Kawai, Nobuaki Fuji, Sang-Mook Lee, Robert J. Geller
    • Organizer
      American Geophysical Union Fall Meeting
    • Place of Presentation
      San Francisco, USA
  • [Presentation] Development of waveform inversion techniques for using body-wave waveforms to infer localized three-dimensional seismic structure and an application to D"

    • Author(s)
      Kenji Kawai, Kensuke Konishi, Robert J. Geller, Nobuaki Fuji,
    • Organizer
      American Geophysical Union Fall Meeting
    • Place of Presentation
      San Francisco, USA

URL: 

Published: 2015-05-28  

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