地震波速度・異方性構造に基づく沈み込み帯におけるマントル上昇流システムの解明

• 研究課題/領域番号: 18740268
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 固体地球惑星物理学
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 中島 淳一 東北大学, 大学院理学研究科, 助教授 (30361067)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2008
• 研究課題ステータス: 完了 (2008年度)
• 配分額: 2,050千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 150千円); 2008年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2007年度: 500千円 (直接経費: 500千円); 2006年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
• キーワード: 地震波速度構造 / トモグラフィ / 上昇流 / 異方性構造 / マントル上昇流 / スラブ / 火山 / 地震波トモグラフィー / 沈み込み帯 / マントル

研究概要

地震波速度トモグラフィ法により、日本列島下の地震波速度構造を推定した。その結果、太平洋プレートの沈み込みによって生じた上昇流であると解釈される低速度領域が上部マントルにイメージングされた。一方、上昇流の流れの方向を反映している異方性構造を推定した結果、異方性の向きは太平洋プレートの沈み込み方向にほぼ平行であることが明らかになった。これらの結果は、海洋性プレートの沈み込みによってマントル対流が生じていることを示す重要な地震学的観測事実である。

研究成果

• [雑誌論文] Seismic evidence for thermally-controlled dehydration in subducting oceanic crust (2009)
  • 著者名/発表者名: Junichi Nakajima
  • 雑誌名: Geophysical Research Letters 36
  • 査読あり
• [雑誌論文] Tomographic evidence for hydrated oceanic crust of the Pacific slab beneath northeastern Japan: Implications for water transportation in subduction zones (2008)
  • 著者名/発表者名: Tsuji, Y., J. Nakajima, and A. Hasegawa
  • 雑誌名: Geophys. Res. Lett. 35, L14308, doi:10.1029/2008GL034461
  • 査読あり
• [雑誌論文] Existence of low-velocity zones under the source areas of the 2004 Niigata-Chuetsu and 2007 Niigata-Chuetsu-Oki earthquakes inferred from travel-time tomography (2008)
  • 著者名/発表者名: Nakajima, J., and A. Hasegawa
  • 雑誌名: Earth, Planets and Space 60 ページ: 1127-1130
  • 査読あり
• [雑誌論文] Seismological imaging of the mantle wedge structure beneath the northeastern Japan arc and its interpretation (in Japanese with English abstract) (2008)
  • 著者名/発表者名: Nakajima, J., and A. Hasegawa
  • 雑誌名: J. Geography 117 ページ: 76-92
  • 査読あり
• [雑誌論文] Transportation of H2O in the NE Japan subduction zone as inferred from seismic observations - Supply of H2O from the slab to the arc crust (in Japanese with English abstract) (2008)
  • 著者名/発表者名: Hasegawa, A., J. Nakajima, S. Kita, Y. Tsuji, K. Nii, T. Okada, T. Matsuzawa, and D. Zhao
  • 雑誌名: J. Geography 117 ページ: 59-75
  • 査読あり
• [雑誌論文] Existence of low-velocity zones under the source areas of the 2004 Chuetsu and 2007 Chuetsu-oki earthquakes inferred from travel-time tomography (2008)
  • 著者名/発表者名: Junichi Nakajima
  • 雑誌名: Earth Planets and Space 60 ページ: 1127-1130
  • NAID: 10029010340
  • 査読あり
• [雑誌論文] Tomographic evidence for hydrated oceanic crust of the Pacific slabbeneath northeastern Japan : Implications for water transportation in subduction zones (2008)
  • 著者名/発表者名: Yusuke Tsuji
  • 雑誌名: Geophysical Research Letters 35
  • 査読あり
• [雑誌論文] 東北日本弧下のマントルウエッジの地震学的構造とその解釈 (2008)
  • 著者名/発表者名: 中島淳一・長谷川昭
  • 雑誌名: 地学雑誌 117 ページ: 76-92
  • NAID: 10025677870
  • 査読あり
• [雑誌論文] Reply to the comment on "Tomographic evidence for the mantle upwelling beneath southwestern Japan and its implications for arc magmatism" by H. Mashima (2008)
  • 著者名/発表者名: Nakajima, J., H. Iwamori, A. Hasegawa
  • 雑誌名: Earth Planetary Science Letters 265 ページ: 322-323
  • 査読あり
• [雑誌論文] Anomalous deepening of a belt of intraslab earthquakes in the Pacific slab crust under Kanto, central Japan: Possible anomalous thermal shielding, dehydration reactions, and seismicity caused by shallower cold slab material (2007)
  • 著者名/発表者名: Hasegawa, A., J. Nakajima, S. Kita, T. Okada, T. Matsuzawa, and S. Kirby
  • 雑誌名: Geophys. Res. Lett. 34, L09305, doi:10.1029/2007GL029616
  • 査読あり
• [雑誌論文] Subduction of the Philippine Sea slab beneath southwestern Japan: Slab geometry and its relationship to arc magmatism (2007)
  • 著者名/発表者名: Nakajima, J., and A. Hasegawa
  • 雑誌名: J. Geophys. Res. 112, B08306, doi:10.1029/2006JB004770
  • 査読あり
• [雑誌論文] Deep crustal structure along the Niigata-Kobe Tectonic Zone, Japan: its origin and segmentation (2007)
  • 著者名/発表者名: Nakajima, J., and A. Hasegawa
  • 雑誌名: Earth Planets and Space 59
  • NAID: 10024500522
  • 査読あり
• [雑誌論文] Tomographic evidence for the mantle upwelling beneath southwestern Japan and its implications for arc magmatism (2007)
  • 著者名/発表者名: Nakajima, J., and A. Hasegawa
  • 雑誌名: Earth Planet. Sci. Lett. 254 ページ: 90-105
  • 査読あり
• [雑誌論文] Relocation of the M~7 Miyagi-oki Earthquakes in the 1930s: Seismic Slips of Asperities that Were Re-ruptured during the 1978 M7.4 Miyagi-oki Earthquake? (in Japanese with English abstract) (2007)
  • 著者名/発表者名: Umino, N., T. Kono, T. Okada, J. Nakajima, T. Matsuzawa, N. Uchida, A. Hasegawa, Y. Tamura, and G. Aoki
  • 雑誌名: J. Seismol. Soc. Japan 59 ページ: 325-337
  • 査読あり
• [雑誌論文] Subduction of the Philippine Sea slab beneath southwestern Japan: Slab geometry and its relationship to arc magmatism (2007)
  • 著者名/発表者名: Nakajima, J, A. Hasegawa
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research 112
  • 査読あり
• [雑誌論文] Tomographic evidence for the mantle upwelling beneath southwestern Japan and its implications for arc magmatism (2007)
  • 著者名/発表者名: J.Nakajima, A.Hasegawa
  • 雑誌名: Earth Planet Science Letters 54 ページ: 90-105
• [雑誌論文] Deep crustal structure along the Niigata-Kobe Tectonic Zone, Japan : its origin and segmentation (2007)
  • 著者名/発表者名: J.Nakajima, A.Hasegawa
  • 雑誌名: Earth Planets and Space 59
  • NAID: 10024500522
• [雑誌論文] Existence of a seismic belt in the upper plane of the double seismic zone extending in the along-arc direction at depths of 70-100 km beneath NE Japan (2006)
  • 著者名/発表者名: Kita, S., T. Okada, J. Nakajima, T. Matsuzawa, and A. Hasegawa
  • 雑誌名: Geophys. Res. Lett. 33, L24310, doi:10.1029/2006GL028239
  • 査読あり
• [雑誌論文] Anomalous low-velocity zone and linear alignment of seismicity along it in the subducted Pacific slab beneath Kanto, Japan: Reactivation of subducted fracture zone? (2006)
  • 著者名/発表者名: Nakajima, J., and A. Hasegawa
  • 雑誌名: Geophys. Res. Lett. 33, L16309, doi:10.1029/2006GL026773
  • 査読あり
• [雑誌論文] Crustal heterogeneity around the Nagamachi-Rifu fault, northeastern Japan, as inferred from travel-time tomography (2006)
  • 著者名/発表者名: Nakajima, J., A. Hasegawa, S. Horiuchi, K. Yoshimoto, T. Yoshida, and N. Umino
  • 雑誌名: Earth Planets and Space 58 ページ: 843-853
  • NAID: 10024493005
  • 査読あり
• [雑誌論文] Shear-wave splitting beneath the southwestern Kurile arc and northeastern Japan arc: A new insight into mantle return flow, Geophys (2006)
  • 著者名/発表者名: Nakajima, J., J. Shimizu, S. Hori, and A. Hasegawa
  • 雑誌名: Res. Lett. 33, L05305, doi:10.1029/2005GL025023
  • 査読あり
• [雑誌論文] Shear-wave splitting beneath the southwestern Kurile arc and northeastern Japan arc : A new insight into mantle return flow (2006)
  • 著者名/発表者名: J.Nakajima, J.Shimizu, S.Hori, A.Hasegawa
  • 雑誌名: Geophysical Research Letters 33(L05305)
• [雑誌論文] Crustal heterogeneity around the Nagamachi-Rifu fault, northeastern Japan, as inferred from travel-time tomography (2006)
  • 著者名/発表者名: J.Nakajima, A.Hasegawa, S.Horiuchi, Y.Yoshimoto, T.Yoshida, N.Umino
  • 雑誌名: Earth Planets and Space 58 ページ: 843-853
  • NAID: 10024493005
• [雑誌論文] Anomalous low-velocity zone and linear alignment of seismicity along it in the subducted Pacific slab beneath Kanto, Japan : Reactivation of subducted fracture zone? (2006)
  • 著者名/発表者名: J.Nakajima, A.Hasegawa
  • 雑誌名: Geophysical Research Letters 33(L16309)
• [学会発表] Depth variation in hydrated oceanic crust in the Pacific slab : Evidence for thermally-controlled dehydration reactions (2008)
  • 著者名/発表者名: Junichi Nakajima
  • 学会等名: Asian Seismological Society
  • 発表場所: つくば国際会議場
  • 年月日: 2008-11-25
• [学会発表] 沈み込み帯におけるマグマ生成上昇過程の地震学的研究 (2008)
  • 著者名/発表者名: 中島淳一
  • 学会等名: ASC・SSJ合同大会
  • 発表場所: つくば市, つくば国際会議場
  • 年月日: 2008-11-23
• [学会発表] 太平洋スラブとフィリピン海スラブの衝突による変形と関東地方の地震テクトニクス (2008)
  • 著者名/発表者名: 中島淳一・長谷川昭・弘瀬冬樹
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2008年大会
  • 発表場所: 千葉, 幕張メッセ
  • 年月日: 2008-05-30
• [学会発表] Seismological constraints on mantle upwelling in Japan: Implications for the genesis of arc magmas (2007)
  • 著者名/発表者名: Nakajima, J, A. Hasegawa
  • 学会等名: American Geophysical Union
  • 発表場所: モスコンセンター,サンフランシスコ
  • 年月日: 2007-12-14
• [学会発表] Seismological studies on mantle upwelling in NE Japan: Implications for the genesis of arc magmas (2007)
  • 著者名/発表者名: Nakajima, J., and A. Hasegawa
  • 学会等名: Subduction Factory Studies in the Izu-Bonin-Mariana
  • 発表場所: Honolulu, Marriott Hotel
  • 年月日: 2007-11-08
• [学会発表] マントル上昇流の微細構造と島弧マグマ活動 (2007)
  • 著者名/発表者名: 中島淳一・長谷川昭
  • 学会等名: 日本地震学会2007年秋季大会
  • 発表場所: 仙台, 仙台国際センター
  • 年月日: 2007-10-25
• [学会発表] Comprehensive studies on an inclined low-velocity zone in the mantle wedge of NE Japan: Implications for the genesis of arc magmas (2007)
  • 著者名/発表者名: Nakajima, J., and A. Hasegawa
  • 学会等名: EASTEC symposium 2007 Dynamic Earth -its origin and future-
  • 発表場所: Sendai, Sendai City War Reconstruction Memorial Hall
  • 年月日: 2007-09-18
• [学会発表] フィリピン海スラブ内の地震活動:上面地震帯と起震応力場 (2007)
  • 著者名/発表者名: 中島淳一・長谷川昭・弘瀬冬樹
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2007年大会
  • 発表場所: 千葉, 幕張メッセ
  • 年月日: 2007-05-23
• [学会発表] 日本周辺のS 波スプリッティング (2007)
  • 著者名/発表者名: 中島淳一・長谷川昭・堀修一郎
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2007年大会
  • 発表場所: 千葉, 幕張メッセ
  • 年月日: 2007-05-22
• [学会発表] 地震波速度トモグラフィによる新潟-神戸歪集中帯の深部構造 (2007)
  • 著者名/発表者名: 中島淳一・長谷川昭
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2007年大会
  • 発表場所: 千葉, 幕張メッセ
  • 年月日: 2007-05-22
• [学会発表] 合同地震観測データを用いた跡津川断層周辺の三次元地震波速度構造(その3) (2007)
  • 著者名/発表者名: 中島淳一・岩崎貴哉・大見士朗・岡田知己・加藤愛太郎・武田哲也・歪集中帯大学合同地震観測グループ
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2007年大会
  • 発表場所: 千葉, 幕張メッセ
  • 年月日: 2007-05-20
• [学会発表] 合同地震観測データを用いた跡津川断層周辺の三次元地震波速度構造(その2) (2006)
  • 著者名/発表者名: 中島淳一・加藤愛太郎・岩崎貴哉・大見士朗・岡田知己・武田哲也・歪集中帯大学合同地震観測グループ
  • 学会等名: 日本地震学会2006年秋季大会
  • 発表場所: 名古屋, 名古屋国際会議場2号館
  • 年月日: 2006-10-31
• [学会発表] 紀伊半島下の不均質構造:マントル上昇流とフィリピン海スラブ (2006)
  • 著者名/発表者名: 中島淳一・長谷川昭
  • 学会等名: 日本地震学会2006年秋季大会
  • 発表場所: 名古屋, 名古屋国際会議場2号館
  • 年月日: 2006-10-31
• [学会発表] Tomographic evidence for the mantle upwelling beneath southwestern Japan and its implications for arc magmatism (2006)
  • 著者名/発表者名: Nakajima, J., and A. Hasegawa
  • 学会等名: 5th International Seminar on Seismic Tomography of Far-East Asia and related works
  • 発表場所: Daejeon, KIGAM (Korea Institute of Geoscience and Mineral Resources)
  • 年月日: 2006-10-27
• [学会発表] 中部日本の三次元地震波速度構造-マントル上昇流と島弧マグマ活動- (2006)
  • 著者名/発表者名: 中島淳一・長谷川昭
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2006年大会
  • 発表場所: 千葉, 幕張メッセ
  • 年月日: 2006-05-18
• [学会発表] 合同地震観測データを用いた跡津川断層周辺の三次元地震波速度構造 (2006)
  • 著者名/発表者名: 中島淳一・岩崎貴哉・岡田知己・加藤愛太郎・武田哲也・歪集中帯大学合同地震観測グループ
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2006年大会
  • 発表場所: 千葉, 幕張メッセ
  • 年月日: 2006-05-17