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微細不均質性を考慮したリソスフェア-アセノスフェアの高精度イメージングの研究

研究課題

研究課題/領域番号 17K05623
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 固体地球惑星物理学
研究機関北海道大学

研究代表者

吉澤 和範  北海道大学, 理学研究院, 准教授 (70344463)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2017年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード地球内部構造 / 地震波 / 不均質性 / 異方性 / リソスフェア / アセノスフェア / 上部マントル / 表面波 / トモグラフィー / 微細不均質性
研究成果の概要

本研究ではリソスフェア-アセノスフェアの詳細な構造推定に向け,複数のアプローチでの研究を行った.まず,ラミナ状微細不均質性が中~長周期の表面波に与えるみかけの異方性の影響を,地震波動シミュレーション等を通じて検証し,微細不均質性の水平スケールや強さに応じて,レイリー波速度が低下し,鉛直異方性の推定に影響をすることを示した.また,ベイズ推定に基づく可変次元インバージョン法を開発し,マルチモード表面波と実体波レシーバ関数を同時に用いた上部マントル構造の推定を行った.特に豪州地域の観測点に応用し,リソスフェア内不連続面やリソスフェア-アセノスフェア境界,レーマン面等,複数の不連続面検出にも成功した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

地球表層における地震や火山活動の原動力となるプレートの進化やその運動を理解する上で,プレート内部やその下面であるリソスフェアーアセノスフェア境界に関する詳細な構造は極めて重要な情報となる.しかし,リソスフェア内部の微細不均質性や不連続面の空間分布とその成因,移動する大陸プレートの下面の状態などは未だ十分に明らかになっていない.ラミナ状不均質性が長周期の表面波伝播に与える影響は,トモグラフィーモデルの解釈の上で重要な情報であり,また,新たに開発した種々の地震波情報を統合したベイズ推定よる構造解析法は,上部マントルの高精度なイメージング研究の更なる発展の礎となる.

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (36件)

すべて 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 2件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (31件) (うち国際学会 19件、 招待講演 1件) 図書 (1件)

  • [国際共同研究] Australian National University(Australia)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Array-based analysis of multimode surface waves: application to phase speed measurements and modal waveform decomposition2019

    • 著者名/発表者名
      Matsuzawa H、Yoshizawa K
    • 雑誌名

      Geophysical Journal International

      巻: 218 号: 1 ページ: 295-312

    • DOI

      10.1093/gji/ggz153

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Surface wave tomography for the Pacific Ocean incorporating seafloor seismic observations and plate thermal evolution2019

    • 著者名/発表者名
      Isse Takehi、Kawakatsu Hitoshi、Yoshizawa Kazunori、Takeo Akiko、Shiobara Hajime、Sugioka Hiroko、Ito Aki、Suetsugu Daisuke、Reymond Dominique
    • 雑誌名

      Earth and Planetary Science Letters

      巻: 510 ページ: 116-130

    • DOI

      10.1016/j.epsl.2018.12.033

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Interactions of multi-scale heterogeneity in the lithosphere: Australia2017

    • 著者名/発表者名
      Kennett B.L.N., Yoshizawa K., Furumura T.
    • 雑誌名

      Tectonophysics

      巻: 717 ページ: 193-213

    • DOI

      10.1016/j.tecto.2017.07.009

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Effects of fine-scale laminated heterogeneity on seismic anisotropy from long-period surface waves: Evaluation with two-dimensional waveform modelling2019

    • 著者名/発表者名
      Xu, Y., Yoshizawa, K., Furumura, T.
    • 学会等名
      Japan Geosciences Union 2019 Meeting
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Trans-dimensional Bayesian inversion for a radially anisotropic S-wave velocity model in the crust and upper mantle: Application to the Australian continent2019

    • 著者名/発表者名
      Taira, T., Yoshizawa, K.
    • 学会等名
      Japan Geosciences Union 2019 Meeting
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Mapping multi-mode surface wave phase speeds in North America using mode-branch waveforms decomposed by linear Radon transform2019

    • 著者名/発表者名
      Matsuzawa, H., Yoshizawa, K.
    • 学会等名
      Japan Geosciences Union 2019 Meeting
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Quantitative Estimation of Apparent Radial Anisotropy in the Lithosphere and Asthenosphere: Effects of Multi-scale Heterogeneity2019

    • 著者名/発表者名
      Yoshizawa, K., Xu, Y., Furumura, T.
    • 学会等名
      International Union of Geodesy and Geophysics 2019 General Assembly
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Trans-dimensional Bayesian Inversions for Australian Lithosphere and Asthenosphere Using Multi-mode Surface Waves and Receiver Functions2019

    • 著者名/発表者名
      Taira, T., Yoshizawa, K.
    • 学会等名
      International Union of Geodesy and Geophysics 2019 General Assembly
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Multi-mode Phase Speed Measurements of Surface Waves with a Hybrid Array-based Method: Application to USArray2019

    • 著者名/発表者名
      Matsuzawa, H., Yoshizawa, K.
    • 学会等名
      International Union of Geodesy and Geophysics 2019 General Assembly
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 線形および非線形インバージョンによる大陸マントル3次元異方的S波度構モデル比較2019

    • 著者名/発表者名
      吉澤和範,平亨
    • 学会等名
      日本地震学会2019年秋季大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Effects of quasi-laminated random heterogeneity on surface wave propagation and apparent radial anisotropy2019

    • 著者名/発表者名
      Xu, Y., Yoshizawa, K., Furumura, T.
    • 学会等名
      日本地震学会2019年秋季大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] モード分離波形を用いたマルチモード表面波の位相速度分布:eikonal tomographyへの適用2019

    • 著者名/発表者名
      松澤仁志,吉澤和範,Lin, Fan.-Chi.
    • 学会等名
      日本地震学会2019年秋季大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Radially Anisotropic S-wave Structure of Australian Upper Mantle: Trans-dimensional Hierarchical Bayesian Inversions of Receiver Functions and Multi-mode Surface Waves2019

    • 著者名/発表者名
      Taira, T., Yoshizawa, K.
    • 学会等名
      American Geophysical Union 2019 Fall Meeting
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Trans-dimensional Bayesian inversion for the crust and upper mantle using Ps/Sp receiver functions and multi-mode surface waves2018

    • 著者名/発表者名
      Taira, T, Yoshizawa, K.
    • 学会等名
      Japan Geosciences Union 2018 Meeting
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Measurements of Rayleigh-wave particle motions: Implication for crust and upper mantle structure beneath the Japanese islands2018

    • 著者名/発表者名
      Ikedo, K., Yoshizawa, K., Nishida, K.
    • 学会等名
      Japan Geosciences Union 2018 Meeting
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Phase speed and arrival angle measurements of multi-mode surface waves with array-based analysis2018

    • 著者名/発表者名
      Matsuzawa, H., Yoshizawa, K.
    • 学会等名
      Japan Geosciences Union 2018 Meeting
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Inversions for radially anisotropic upper mantle structure with thea new fifth anisotropic parameter η_κ using multi-mode surface waves2018

    • 著者名/発表者名
      Okuyama, S., Yoshizawa, K., Kawakatsu, H.
    • 学会等名
      Japan Geosciences Union 2018 Meeting
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] リソスフェア・アセノスフェアのランダム微細不均質性とみかけのS波鉛直異方性2018

    • 著者名/発表者名
      吉澤和範
    • 学会等名
      日本地震学会2018年秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Trans-dimensional Bayesian inversionによる大陸域の地殻―上部マントル速度構造推定2018

    • 著者名/発表者名
      平亨,吉澤和範
    • 学会等名
      日本地震学会2018年秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] アレイ解析による北米大陸のマルチモード表面波位相速度分布2018

    • 著者名/発表者名
      松澤仁志,吉澤和範
    • 学会等名
      日本地震学会2018年秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] η_κを用いた太平洋域及びオーストラリア周辺域の上部マントル3次元鉛直異方性構造2018

    • 著者名/発表者名
      奥山秀弥,吉澤和範,川勝均,一瀬建日
    • 学会等名
      日本地震学会2018年秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] マルチモード表面波を用いたオーストラリア周辺域の上部マントル方位異方性2018

    • 著者名/発表者名
      西村祐香,吉澤和範
    • 学会等名
      日本地震学会2018年秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Apparent radial anisotropy of S waves generated by laminated random heterogeneity in the lithosphere and asthenosphere2018

    • 著者名/発表者名
      Yoshizawa, K., Xu, Y., Furumura, T.
    • 学会等名
      American Geophysical Union 2018 Fall Meeting
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Mapping multi-mode phase speeds of surface waves in North America with array-based dispersion analysis using USArray2018

    • 著者名/発表者名
      Matsuzawa, H., Yoshizawa, K.
    • 学会等名
      American Geophysical Union 2018 Fall Meeting
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A seismological constraint on the asthenosphere: mapping radial anisotropy with multi-mode surface waves2017

    • 著者名/発表者名
      Yoshizawa, K.
    • 学会等名
      JpGU-AGU Joint Meeting 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] High-resolution 3-D S-wave structure beneath North America using phase and amplitude of surface waves2017

    • 著者名/発表者名
      Hamada, K. and Yoshizawa, K.
    • 学会等名
      JpGU-AGU Joint Meeting 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Multi-mode phase speed measurements of surface waves with array-based analysis2017

    • 著者名/発表者名
      松澤仁志,吉澤和範
    • 学会等名
      JpGU-AGU Joint Meeting 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Effects of random heterogeneity in the upper mantle on apparent radial anisotropy2017

    • 著者名/発表者名
      Yoshizawa, K., Xu, Y., Furumura, T.
    • 学会等名
      IAG-IASPEI Joint Assembly 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Phase speed measurements of multi-mode surface waves using a broad-band array: Application to USArray2017

    • 著者名/発表者名
      Matsuzawa, H. and Yoshizawa, K.
    • 学会等名
      IAG-IASPEI Joint Assembly 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 震源間の位相速度解析によるローカルスケールの表面波位相速度分布の推定2017

    • 著者名/発表者名
      吉澤和範,Ginboi, K.
    • 学会等名
      日本地震学会2017年秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] アレイ解析による表面波のモード波形分離法の開発2017

    • 著者名/発表者名
      松澤仁志,吉澤和範
    • 学会等名
      日本地震学会2017年秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 新しい異方性パラメータη_κの表面波位相速度インバージョンへの影響2017

    • 著者名/発表者名
      奥山秀弥,吉澤和範,川勝均
    • 学会等名
      日本地震学会2017年秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Mapping the upper mantle beneath North American continent with joint inversion of surface- wave phase and amplitude2017

    • 著者名/発表者名
      Yoshizawa, K. and Hamada, K.
    • 学会等名
      AGU Fall Meeting 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Multi-mode phase speed measurements with array-based analysis: Application to the North American continent2017

    • 著者名/発表者名
      Matsuzawa, H. and Yoshizawa, K.
    • 学会等名
      AGU Fall Meeting 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [図書] 図説地球科学の事典(7.8章:大陸マントル)2018

    • 著者名/発表者名
      吉澤和範(鳥海光弘代表編,分担執筆)
    • 総ページ数
      248
    • 出版者
      朝倉書店
    • ISBN
      9784254160727
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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