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沈み込み水循環の新パラダイム:unbendingによるアセノスフェアからの上昇流

研究課題

研究課題/領域番号 19K21892
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分17:地球惑星科学およびその関連分野
研究機関東京大学

研究代表者

川勝 均  東京大学, 地震研究所, 名誉教授 (60242153)

研究分担者 悪原 岳  東京大学, 地震研究所, 助教 (30802954)
研究期間 (年度) 2019-06-28 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2021年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2020年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワード沈み込み / スラブ / 海底地震観測 / レシーバー関数 / 地震波トモグラフィー / 海洋堆積層 / 海底堆積層 / 地球内部水循環 / 水循環
研究開始時の研究の概要

本研究は,沈み込み帯における水循環に関して,多様な地球内部流体・揮発物質の移動の可能性を,観測データから実証的に解明し,地球内部物質循環研究における新たな枠組の構築を目指すものである.沈み込む「スラブ下」のアセノスフェアからの水が上昇する経路があり,プレート上面や,大地震が起こるプレート境界へ水を供給している可能性を地震観測データから解明することを目指す.そのために海底地震観測によるデータを,陸上データと併せて解析し,東北沈み込み帯前弧下のマントル構造とその動態を明らかにする.

研究成果の概要

日本海溝から東北日本弧下に沈み込む海洋プレート(スラブ)の厚み(約80km)の下半分(スラブ下部)とスラブ下のマントルのダイナミクスに着目し,海陸に展開された稠密な地震観測網のデータ解析による構造決定に挑戦した.その結果,スラブ内上部にある海洋モホ面を,海底下から島弧下にわたって連続的にイメージすることに成功した.一方,目標としたスラブ下部の詳細構造解明には至らなかった.その原因が海洋堆積層内での多重反射ノイズによることを突き止め,海底地震観測から,堆積層の微細構造を決定する手法を開発した.今後はその結果を取り入れた解析をすることで,当初目標とした,より深部の構造が解明されることが期待される.

研究成果の学術的意義や社会的意義

日本列島太平洋岸を含む沈み込み帯浅部では,海溝型の巨大地震が発生することが知られている.ひとが生活する陸域から地震の発生する海洋下までの地球内部の地震学的構造を連続的に解明することは,地震動伝搬の予測にもつながる社会的にも意義がある基本的な学術課題である.海洋堆積層は,海底地震計を設置する海洋底ではどこにも存在し,構造推定への影響を明らかにし補正手法を提示したこと,また海洋堆積層の微細構造を決定する手法を開発したことは,今後の当該学術分野の発展の基盤になることが期待される.

報告書

(6件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2023 2022 2021 2020 2019 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 8件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Characterizing the Seafloor Sediment Layer Using Teleseismic Body Waves Recorded by Ocean Bottom Seismometers2023

    • 著者名/発表者名
      Kim HyeJeong、Kawakatsu Hitoshi、Akuhara Takeshi、Takeuchi Nozomu
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research: Solid Earth

      巻: 128 号: 12

    • DOI

      10.1029/2023jb027616

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Receiver Function Imaging of the Amphibious NE Japan Subduction Zone--Effects of Low-Velocity Sediment Layer2021

    • 著者名/発表者名
      HyeJeong Kim, Hitoshi Kawakatsu, Takeshi Akuhara, Masanao Shinohara, Hajime Shiobara, Hiroko Sugioka, Ryota Takagi
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research: Solid Earth

      巻: 126 号: 9

    • DOI

      10.1029/2021jb021918

    • 関連する報告書
      2021 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] Sedimentary Structure Derived From Multi‐Mode Ambient Noise Tomography With Dense OBS Network at the Japan Trench2021

    • 著者名/発表者名
      Yamaya Lina、Mochizuki Kimihiro、Akuhara Takeshi、Nishida Kiwamu
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research: Solid Earth

      巻: 126 号: 6

    • DOI

      10.1029/2021jb021789

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] High-resolution seismic constraint on the seafloor sediments using teleseismic body waves of multiple components of ocean bottom seismometers: method and practice2023

    • 著者名/発表者名
      HyeJeong Kim, Hitoshi Kawakatsu, Takeshi Akuhara, Nozomu Takeuchi
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合大会2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Characterizing the heterogeneous seafloor sediment in the Western Pacific from passive ocean bottom seismic records2023

    • 著者名/発表者名
      HyeJeong Kim, Hitoshi Kawakatsu, Takeshi Akuhara, Nozomu Takeuchi
    • 学会等名
      American Geophysical Union Fall Meeting 2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] High-resolution seismic constraint on the seafloor sediments using the teleseismic body waves: towards deeper structure analysis using receiver functions2022

    • 著者名/発表者名
      HyeJeong Kim, Hitoshi Kawakatsu, Takeshi Akuhara, Nozomu Takeuchi
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合大会2022
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Multifrequency P-wave tomography of Honshu slab2022

    • 著者名/発表者名
      Masayuki Obayashi, Junko Yoshimitsu, Hitoshi Kawakatsu, Masanao Shinohara
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合大会2022
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] High-resolution seismic constraint on the seafloor sediments using teleseismic body waves of ocean bottom seismometers2022

    • 著者名/発表者名
      HyeJeong Kim, Hitoshi Kawakatsu, Takeshi Akuhara, Nozomu Takeuchi
    • 学会等名
      American Geophysical Union Fall Meeting 2022
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Application of the wavefield decomposition for the Oldest-1 array data2021

    • 著者名/発表者名
      Hitoshi Kawakatsu, Takehi Isse, Nozomu Takeuchi, Hajime Shiobara, Hiroko Sugioka, YoungHee Kim, Hisashi Utada, Sang-Mook Lee
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合大会2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Receiver function imaging of the amphibious NE Japan subduction zone - effects of low-velocity sediment layer-2021

    • 著者名/発表者名
      HyeJeong Kim, Hitoshi Kawakatsu, Takeshi Akuhara, Masanao Shinohara, Hajime Shiobara, Hiroko Sugioka, Ryota Takagi
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合大会2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Towards continuous seismic imaging from offshore to land along the Japan trench: effects of offshore structures (sediment layers and lateral heterogeneities)2020

    • 著者名/発表者名
      Kim HyeJeong, Kawakatsu Hitoshi, and Akuhara Takeshi
    • 学会等名
      日本地震学会秋季大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Receiver function imaging of subducting Pacific plate and mantle wedge under Japanese islands using denser network of stations2019

    • 著者名/発表者名
      Kim, HJ, H. Kawakatsu, T. Akuhara, M. Shinohara
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合大会2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Receiver function imaging of the subducting Pacific plate beneath NE Japan using offshore and on land seismic arrays2019

    • 著者名/発表者名
      Kim, HJ, H. Kawakatsu, T. Akuhara, M. Shinohara, R. Takagi
    • 学会等名
      日本地震学会秋季大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Continuous imaging of the subducting Pacific under Japan using receiver function analysis of the amphibious array data2019

    • 著者名/発表者名
      Kim, HJ, H. Kawakatsu, T. Akuhara, M. Shinohara, H. Shiobara, H Sugioka, R. Takagi
    • 学会等名
      American Geophysical Union, Fall Meeting
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 3D passive-source reverse-time migration imaging of upper mantle discontinuities2019

    • 著者名/発表者名
      Yang Shen, Jiahang Li, Hitoshi Kawakatsu
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合大会2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [備考] 研究成果 Publications

    • URL

      http://www.eri.u-tokyo.ac.jp/people/hitosi/Papers/index.html

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [備考] 近況

    • URL

      http://www.eri.u-tokyo.ac.jp/people/hitosi/whatisnew.html

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2019-07-04   更新日: 2025-01-30  

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