地球内核S波速度異方性の観測的研究

Research Project

Project/Area Number	15654061
Research Category	Grant-in-Aid for Exploratory Research
Allocation Type	Single-year Grants
Research Field	Solid earth and planetary physics
Research Institution	Tohoku University
Principal Investigator	田中聡東北大学, 大学院・理学研究科, 助手 (60281961)
Project Period (FY)	2003 – 2004
Project Status	Completed (Fiscal Year 2004)
Budget Amount *help	¥3,200,000 (Direct Cost: ¥3,200,000) Fiscal Year 2004: ¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000) Fiscal Year 2003: ¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000)
Keywords	地球核 / 内核S波速度 / PKJKP波 / 位相重み重合 / N乗根重合 / Beam forming / 位相重み重合(Phase Weighted Stack) / N乗根重合(Nth Root Stack)
Research Abstract	過去数十年にわたって未だ信頼できる報告が存在しないPKJKP波の検出を目指して,フィジーならびに南米で発生したマグニチュード6以上の地震計9個を日本の広帯域地震観測網による記録で解析した.前年度に整備した位相重み重合,N乗根重合を用いてPKJKP波と関連するフェイズを探した結果,理論走時から予想される走時・スローネスの近傍にいくつかの信号を検出することが出来た.しかしながら,実際の震源メカニズムを考慮して合成した理論波形の重合処理の結果にはそのような信号は見られなかった.このことは内核におけるS波の減衰が標準モデルより小さい可能性も考えられるが,構造の不均質による散乱波である可能性の方が大きい.そこで重合処理を施す際にスローネスだけでなく,入射方位もずらすBeam forming処理を行って,後続波のパワーが最大になる走時・スローネス・入射方位を測定した.その結果,PKJKP波かも知れないと見られた信号はいずれも震源と観測を結ぶ大円方向からは大きく離れた方位から入射しており,マントルからの散乱波である可能性が一層強まった.以上のように,残念ながら日本の広帯域地震観測網が整備されてから今日までに発生した地震記録からは信頼できるPKJKP波を検出する事は出来なかった.しかしながら,さらに大きなマグニチュードの地震が今後発生する可能性があり,その時に備えて現在の観測網を維持することが重要である.さらには解析プログラムに工夫を施す努力を継続する必要があり,特にマントルからの散乱波が除去できるか否かは慎重に検討する価値がある.なお,今回整備した重合処理のプログラムを活用して外核最上部の地震波速度構造異常を検出する可能性を見出したので論文として公表し,さらに内核・外核境界の不均質構造探査のための手段としても有効である旨をまとめた論文を準備中である.