研究課題
特別研究員奨励費
本研究では，沈み込み帯における地震・火成活動に関わる水の循環過程やスラブ内地震の発生メカニズムを理解することを目的として，東北日本下に沈み込む太平洋スラブの詳細な不均質構造の推定を行った．その結果，太平洋スラブ最上部に存在する海洋性地殻の地震波速度および太平洋スラブ内部の地震波減衰構造を明らかにした．これらの成果は太平洋スラブ内部における含水鉱物や流体の存在，およびそれらがスラブ内地震の発生に密接に関係していることを示唆する重要な観測事実である．本研究ではまず，北海道東部下に沈み込む海洋性地殻の地震波速度を，スラブ内地震で観測されるガイド波の到達時刻を用いて推定した．得られた地殻の速度はP波速度が6.5-7.5 km/s，S波速度が3.6-4.2 km/s，Vp/Vsが1.80程度である．また，深さ80 km以浅では地殻の地震波速度が岩石学的に期待される値よりも遅いことを見出した．次に，東北地方下における太平洋スラブの3次元P波減衰構造を推定した．この際，スペクトル比法を適用することで，世界で初めてスラブ内の詳細な地震波減衰分布を明らかにし，海洋性地殻や規模の大きな地震の震源域周辺で減衰が大きくなることを示した．本研究で得られた成果は，太平洋スラブ内部に流体や含水鉱物が存在し，それらがスラブ内地震の発生と密接に関係していることを示す重要な成果である．特に高い空間分解能のもとで海洋性地殻の地震波速度を推定したことで，北海道東部と東北地方の海洋性地殻の地震波速度が深さ80 km以深においてことがわかった．北海道では太平洋スラブの斜め沈み込みに起因して，テクトニクスや水循環過程が東北地方と異なることが指摘されている．このため，観測された地殻の速度差はそのようなテクトニクスの違いを反映していると考えられ，今後，両地域のテクトニクスや地震の発生メカニズムを理解する上でも重要な情報を与えると期待される．
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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Geophysical Research Letter
巻: 42 号: 6 ページ: 1685-1693
10.1002/2015gl063084
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