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沈み込み帯へのインプット:海底地震観測から探る海溝海側太平洋プレートの構造不均質

研究課題

研究課題/領域番号 16H04045
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 固体地球惑星物理学
研究機関国立研究開発法人海洋研究開発機構

研究代表者

尾鼻 浩一郎  国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地震津波海域観測研究開発センター, 主任研究員 (10359200)

研究協力者 高橋 努  
山本 揚二朗  
利根川 貴志  
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
15,860千円 (直接経費: 12,200千円、間接経費: 3,660千円)
2018年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2017年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2016年度: 7,670千円 (直接経費: 5,900千円、間接経費: 1,770千円)
キーワードアウターライズ / 海洋プレート / 日本海溝 / 地殻・マントル構造 / 太平洋プレート
研究成果の概要

海溝軸からアウターライズ領域で得られた海底地震観測データを用いて、海洋地殻・マントルの地震学的構造を解析し、海洋プレートに水がどのようにとりこまれ、沈み込み帯深部へと輸送されていくのかを明らかにすることを目指した。トモグラフィ解析からは、海溝海側の海洋性マントル最上部の地震波速度は海溝軸に近づくにつれて全体的に低下しており、最大1-3%程度の水が取り込まれる一方で、地震活動と関連した不均質構造を持っていることを示した。また、スラブ内を伝播する地震波を使った解析からアウターライズ領域ではプレートの屈曲によって新たな亀裂が形成され、地震波速度異方性が発達していることがわかった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

固体地球表面の約6割を占める海洋プレートは、地球規模の物質循環に大きな役割を果たしているが、本研究の成果は海洋性マントルの最上部少なくとも15km程度が含水化している可能性とともに、アウターライズにおけるプレート内地震活動と関連した不均質構造を持つことを示した。この結果は、アウターライズ地震に関連する可能性のある大規模なプレート内正断層の分布を地震波速度構造から推定できる可能性を示すとともに、沈み込んだスラブからの脱水を通じてマントルに供給される水の量や、スラブ内の地震活動を考える上でも重要である。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (18件) (うち国際学会 10件、 招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Seismic velocity structure and its implications for oceanic mantle hydration in the trench?outer rise of the Japan Trench2019

    • 著者名/発表者名
      Obana Koichiro、Fujie Gou、Takahashi Tsutomu、Yamamoto Yojiro、Tonegawa Takashi、Miura Seiichi、Kodaira Shuichi
    • 雑誌名

      Geophysical Journal International

      巻: 217 号: 3 ページ: 1629-1642

    • DOI

      10.1093/gji/ggz099

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Lateral variation of the uppermost oceanic plate in the outer-rise region of the Northwest Pacific Ocean inferred from Po-to-s converted waves2018

    • 著者名/発表者名
      Tonegawa Takashi、Obana Koichiro、Fujie Gou、Kodaira Shuichi
    • 雑誌名

      Earth, Planets and Space

      巻: 70 号: 1 ページ: 106-106

    • DOI

      10.1186/s40623-018-0880-y

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Seismicity in the source areas of the 1896 and 1933 Sanriku earthquakes and implications for large near-trench earthquake faults2017

    • 著者名/発表者名
      Obana Koichiro、Nakamura Yasuyuki、Fujie Gou、Kodaira Shuichi、Kaiho Yuka、Yamamoto Yojiro、Miura Seiichi
    • 雑誌名

      Geophysical Journal International

      巻: 212 号: 3 ページ: 2061-2072

    • DOI

      10.1093/gji/ggx532

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 古い海洋プレートの沈み込み直前での屈曲断層形成に伴う加水作用解明に向けた海洋掘削計画概要2017

    • 著者名/発表者名
      森下 知晃、黒田 潤一郎、小野 重明、藤江 剛、山野 誠、中西 正男、尾鼻 浩一郎、中村 恭之、斎藤 実篤、小平 秀一、木村 純一
    • 雑誌名

      地学雑誌

      巻: 126 号: 2 ページ: 247-262

    • DOI

      10.5026/jgeography.126.247

    • NAID

      130005696815

    • ISSN
      0022-135X, 1884-0884
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] アウターライズ地震学 ―海溝海側太平洋プレートの地殻構造と地震活動―2017

    • 著者名/発表者名
      尾鼻浩一郎、藤江剛
    • 雑誌名

      地学雑誌

      巻: 126

    • NAID

      130005696779

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Seismicity and seismic velocity structure around the trench axis and outer rise region along the Japan Trench2019

    • 著者名/発表者名
      Koichiro OBANA, Yasuyuki Nakamura, Gou Fujie, Seiichi Miura, Shuichi Kodaira
    • 学会等名
      2019 GeoPRISMS Synthesis Theoretical and Experimental Institute
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Distribution of Intra-plate seismicity in trench-outer rise region along the Japan Trench based on ocean bottom seismograph observations2018

    • 著者名/発表者名
      尾鼻浩一郎・藤江剛・中村恭之・高橋努・山本揚二朗・海宝由佳・三浦誠一・石原靖・小平秀一・篠原雅尚
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2018年大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Seismic Velocity Variations in the Uppermost Oceanic Mantle of the Incoming Pacific Plate along the Japan Trench2018

    • 著者名/発表者名
      Koichiro OBANA, Gou FUJIE, Yasuyuki NAKAMURA, Tsutomu TAKAHASHI, Takashi TONEGAWA, Yojiro YAMAMOTO, Yuka KAIHO, Seiichi MIURA, Shuichi KODAIRA
    • 学会等名
      Asia Oceania Geosciences Society (AOGS) 15th Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 海底地震観測による日本海溝海溝軸周辺からアウターライズ域の地震活動2018

    • 著者名/発表者名
      尾鼻浩一郎・藤江剛・山本揚二朗・高橋努・中村恭之・海宝由佳・三浦誠一・石原靖・小平秀一・篠原雅尚
    • 学会等名
      日本地震学会2018年度秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Intra-plate seismicity and structure heterogeneity of incoming/subducting Pacific plate along the Japan trench based on the ocean bottom seismograph observations2018

    • 著者名/発表者名
      Koichiro Obana, Gou Fujie, Yasuyuki Nakamura, Tsutomu Takahashi, Yojiro Yamamoto, Yuka Kaiho, Seiichi Miura, Shuichi Kodaira and Masanao Shinohara
    • 学会等名
      American Geophysical Union, 2018 Fall meeting
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Transdimensional imaging of scattering and intrinsic Q structures around the Japan Trench off Miyagi, northeastern Japan2018

    • 著者名/発表者名
      高橋努・尾鼻浩一郎・小平秀一
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2018年大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Lateral variation of seismic structure of the uppermost Pacific Plate in the Northwest Pacific Ocean2017

    • 著者名/発表者名
      Tonegawa, T., Obana, K., Fujie, G., Kodaira, S.
    • 学会等名
      American Geophysical Union Fall meeting 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 宮城沖日本海溝周辺における散乱および内部減衰の空間変化2017

    • 著者名/発表者名
      高橋努・尾鼻浩一郎・小平秀一
    • 学会等名
      日本地震学会2017年度秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 海底地震観測による1933年昭和三陸地震震源域の地震活動2017

    • 著者名/発表者名
      尾鼻浩一郎・中村恭之・藤江剛・小平秀一・海宝由佳・山本揚二朗・三浦誠一
    • 学会等名
      日本地震学会2017年度秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Structure of the incoming/subducting Pacific Plate in the central part of the Japan Trench: Results from repeated ocean bottom seismograph observations2017

    • 著者名/発表者名
      Koichiro Obana, Gou Fujie, Tsutomu Takahashi, Takashi Tonegawa, Yojiro Yamamoto, Shuichi Kodaira, Masanao Shinohara
    • 学会等名
      IAG-IASPEI 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Structure of the incoming Pacific Plate subducting into the central part of the Japan Trench: Results from the repeated ocean bottom seismograph observations after the 2011 Tohoku-Oki earthquake2017

    • 著者名/発表者名
      Koichiro Obana, Gou Fujie, Tsutomu Takahashi, Takashi Tonegawa, Yojiro Yamamoto, Shuichi Kodaira, Masanao Shinohara
    • 学会等名
      JpGU-AGU Joint Meeting 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Seismicity and seismic velocity structure in trench-outer rise region revealed from the OBS observations in the Japan Trench2017

    • 著者名/発表者名
      Koichiro Obana, Gou Fujie, Shuichi Kodaira, and Masanao Shinohara
    • 学会等名
      EGU General Assembly 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Seismic velocity structure of the incoming Pacific Plate subducting into the central part of the Japan Trench revealed by traveltime tomography using OBS data2016

    • 著者名/発表者名
      Koichiro OBANA, Gou Fujie, Shuichi Kodaira, Tsutomu Takahashi, Yojiro Yamamoto, Seiichi Miura, Masanao Shinohara
    • 学会等名
      American Geophysical Union, 2016 Fall meeting
    • 発表場所
      San Francisco, California, USA
    • 年月日
      2016-12-15
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 宮城沖日本海溝海溝軸周辺からアウターライズ域における太平洋プレートの地震波速度構造2016

    • 著者名/発表者名
      尾鼻浩一郎・藤江剛・小平秀一・高橋努・山本揚二朗・三浦誠一・篠原雅尚
    • 学会等名
      日本地震学会2016年度秋季大会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場,愛知県名古屋市
    • 年月日
      2016-10-06
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 次元可変なパラメータ空間でのコーダ波解析から推定した東北沖アウターライズ地域の散乱係数の空間変化2016

    • 著者名/発表者名
      高橋 努, 尾鼻 浩一郎, 小平 秀一
    • 学会等名
      日本地震学会2016年度秋季大会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場,愛知県名古屋市
    • 年月日
      2016-10-06
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Seismicity Observations in Trench-outer Rise Region along the Japan Trench by Using Ultra-Deep Ocean Bottom Seismographs2016

    • 著者名/発表者名
      Koichiro Obana, Gou Fujie, Shuichi Kodaira
    • 学会等名
      Asia Oceania Geosciences Society (AOGS) 13th Annual Meeting
    • 発表場所
      Beijing, China
    • 年月日
      2016-08-02
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Seismicity and its relation to the bending-related faults in the incoming Pacific Plate along the Japan Trench2016

    • 著者名/発表者名
      Koichiro Obana, Gou Fujie, Shuichi Kodaira, Tsutomu Takahashi, Yojiro Yamamoto, Takeshi Sato, Mikiya Yamashita, Yuka Kaiho,Yasuyuki Nakamura, Seiichi Miura
    • 学会等名
      Bend-Fault serpentinization (BFS+H-ODIN) workshop
    • 発表場所
      Royal Holloway, University of London, UK
    • 年月日
      2016-06-20
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Seismicity and its relation to the bending-related faults in the incoming Pacific Plate along the Japan Trench2016

    • 著者名/発表者名
      Koichiro Obana, Gou Fujie, Shuichi Kodaira, Tsutomu Takahashi, Yojiro Yamamoto, Takeshi Sato, Mikiya Yamashita, Yuka Kaiho, Yasuyuki Nakamura, Seiichi Miura
    • 学会等名
      Japan Geoscience Union Meeting 2016
    • 発表場所
      幕張メッセ国際会議場,千葉県千葉市
    • 年月日
      2016-05-23
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [備考] 地殻構造探査データベースサイト

    • URL

      http://www.jamstec.go.jp/obsmcs_db/j/index.html

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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