地震学的観測に基づく西南日本下のマントル上昇流の実体解明とそのテクトニクス的意義

• 研究課題/領域番号: 21740318
• 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, 准教授 (30361067)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• 研究課題ステータス: 完了 (2011年度)
• 配分額: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円); 2011年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2010年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2009年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
• キーワード: 地震波速度構造 / トモグラフィ / 上昇流 / 紀伊半島 / 地震波速度トモグラフィ / 地震波形 / スペクトル / 低周波地震 / 流体

研究概要

多量かつ高品質の地震波形および地震波到着時刻データを用いて, 西南日本下の地震波速度・減衰構造を推定した. その結果, 西南日本の上部マントルに存在する大規模な上昇流は地震波低速度・高減衰域を示すこと, 和歌山の群発地震震源域や1995年兵庫県南部地震震源域直下の下部地殻には低速度・高減衰域が分布すること, などが明らかになった. これらの成果は, マントル上昇流が西南日本の地震・火山活動に大きな影響を与えていることを強く示唆する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 reactivation of a buried hydrated fault in the Pacific slab by the 2011 M9.0 Tohoku Earthquake (2011)
  • 著者名/発表者名: Nakajima, J., A.Hasegawa, S.Kita
  • 雑誌名: Geophys. Res. Lett. 巻: 38 号: 16 ページ: n/a-n/a
  • DOI: 10.1029/2011gl048754
  • 査読あり
• [雑誌論文] Seismic evidence for reactivation of a buried hydrated fault in the Pacific slab by the 2011 M9.0 Tohoku earthquake (2011)
  • 著者名/発表者名: Nakajima, J., A.Hasegawa, S.Kita
  • 雑誌名: Geophys.Res.Lett. 巻: 38 号: 7 ページ: 2-4
  • DOI: 10.1029/2011gl048432
  • 査読あり
• [雑誌論文] Group for the aftershock observations of the 2011 off the Pacific Coast of Tohoku Earthquake (2011)
  • 著者名/発表者名: Okada, T., K. Yoshida, S. Ueki, J. Nakajima, N. Uchida, T. Matsuzawa, N. Umino, A. Hasegawa
  • 雑誌名: Shallow inland earthquakes in NE Japan possibly triggered by the 2011 off the Pacific coast of Tohoku Earthquake, Earth Planets and Space 巻: 63 ページ: 749-754
  • 査読あり
• [雑誌論文] Lateral variation of the cutoff depth of shallow earthquakes beneath the Japan Islands and its implications for seismogenesis (2011)
  • 著者名/発表者名: Omuralieva Aimjan、Akira Hasegawa, Toru Matsuzawa, Junichi Nakajima, Tomomi Okada
  • 雑誌名: Tectonophysics 巻: 518 ページ: 93-105
  • 査読あり
• [雑誌論文] Earthquakes and plastic deformation of anhydrous slab mantle in double Wadati-Benioff zones (2010)
  • 著者名/発表者名: Reynard, B., J. Nakajima, and H. Kawakatsu
  • 雑誌名: Geophy. Res. Lett. 巻: 37 号: 24
  • DOI: 10.1029/2010gl045494
  • 査読あり
• [雑誌論文] Existence of interplane earthquakes and neutral stress boundary between the upper and lower planes of the double seismic zone beneath Tohoku and Hokkaido (2010)
  • 著者名/発表者名: Kita, S., T. Okada, A. Hasegawa, J. Nakajima, and T. Matsuzawa
  • 雑誌名: northeastern Japan, Tectonophysics 巻: 496 ページ: 68-82
  • 査読あり
• [雑誌論文] and The Japanese University Group of the Joint Seismic Observations at NKTZ, Deep crustal structure around the Atotsugawa fault system, central Japan : A weak zone below the seismogenic zone and its role in earthquake generation (2010)
  • 著者名/発表者名: Nakajima, J., A. Kato, T. Iwasaki, S. Ohmi, T. Okada, T. Takeda
  • 雑誌名: Earth Planets and Space 巻: 62 ページ: 555-566
  • 査読あり
• [雑誌論文] Subduction of a wedge-shaped Philippine Sea plate beneath Kanto, central Japan, estimated from converted waves and small repeating earthquakes (2010)
  • 著者名/発表者名: Uchida, N., T. Matsuzawa, J. Nakajima, and A. Hasegawa
  • 雑誌名: J. Geophys. Res. 巻: 115 号: B7
  • DOI: 10.1029/2009jb006962
  • 査読あり
• [雑誌論文] Anomalous deepening of a seismic belt in the upper-plane of the double seismic zone in the Pacific slab beneath the Hokkaido corner : Possible evidence for thermal shielding caused by subducted forearc crust materials (2010)
  • 著者名/発表者名: Kita, S., T. Okada, A. Hasegawa, J. Nakajima, and T. Matsuzawa
  • 雑誌名: Earth Planet. Sci. Lett. 巻: 290 ページ: 415-426
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cause of M7 earthquakes beneath the Tokyo metropolitan area, Japan : Possible evidence for a vertical tear at the easternmost portion of the Philippine Sea slab (2010)
  • 著者名/発表者名: Nakajima, J., and A. Hasegawa
  • 雑誌名: J. Geophys. Res. 巻: 115 号: B4
  • DOI: 10.1029/2009jb006863
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cause of M7 earthquakes beneath the Tokyo metropolitan area, Japan : Possible evidence for a vertical tear at the easternmost portion of the Philippine Sca slab (2010)
  • 著者名/発表者名: 中島淳一・長谷川昭
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research 巻: 115
  • 査読あり
• [雑誌論文] 日本列島下での沈み込みプロセスの多様性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 片山郁夫・平内健一・中島淳一
  • 雑誌名: 地学雑誌 巻: 119 ページ: 190-204
  • NAID: 10030368419
  • 査読あり
• [雑誌論文] Tectonic setting of volcanic centers in subduction zones : 3D structure of mantle wedge and arc crust (2009)
  • 著者名/発表者名: Tamura, Y., J. Nakajima, S. Kodaira, and A. Hasegawa
  • 雑誌名: In Volcanic and Tectonic Hazard Assessment for Nuclear Facilities, edited by Conner, C., Chapman, N. A, Conner, L. ページ: 177-194
  • 査読あり
• [雑誌論文] Helium isotope variations along the Niigata-Kobe Tectonic Zone, central Japan, In The Lithosphere ; Geochemistry, Geology and Geophysics, edited by Anderson, J. E., and Coates, R. W. (2009)
  • 著者名/発表者名: Umeda, K., A. Ninomiya, K. Shimada, and J. Nakajima
  • 雑誌名: Nova Science Publisher Inc. ページ: 141-170
  • 査読あり
• [雑誌論文] Seismotectonics beneath the Tokyo metropolitan area, Japan : Effect of slab-slab contact and overlap on seismicity (2009)
  • 著者名/発表者名: Nakajima, J., F. Hirose, and A. Hasegawa
  • 雑誌名: J. Geophys. Res. 巻: 114
  • 査読あり
• [雑誌論文] Izu-Bonin arc subduction under the Honshu island, Japan : Evidence from geological and seismological aspect (2009)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto, S., J. Nakajima, A. Hasegawa, and S. Maruyama
  • 雑誌名: Gondwana Research 巻: 16 ページ: 572-580
  • 査読あり
• [雑誌論文] What controls interplate coupling? : Evidence for abrupt change in coupling across a border between two overlying plates in the NE Japan subduction zone (2009)
  • 著者名/発表者名: Uchida, N., J. Nakajima, A. Hasegawa, and T. Matsuzawa
  • 雑誌名: Earth Planet. Sci. Lett 巻: 283 ページ: 111-121
  • 査読あり
• [雑誌論文] Plate subduction, and generation of earthquakes and magmas in Japan as inferred from seismic observations (2009)
  • 著者名/発表者名: Hasegawa, A., J. Nakajima, N. Uchida, T. Okada, D. Zhao, T. Matsuzawa, and N. Umino
  • 雑誌名: An overview, Gondwana Research 巻: 16 ページ: 370-400
  • 査読あり
• [雑誌論文] Seismic evidence for thermally-controlled dehydration reaction in subducting oceanic crust (2009)
  • 著者名/発表者名: Nakajima, J., Y.Tsuji, and A.Hasegawa
  • 雑誌名: Geophys. Res. Lett. 巻: 36 号: 3
  • DOI: 10.1029/2008gl036865
  • 査読あり
• [雑誌論文] Tomographic imaging of hydrated crust and mantle in the subducting Pacific slab beneath Hokkaido, Japan : Evidence for dehydration embrittlement as a cause of intraslab earthquakes (2009)
  • 著者名/発表者名: Nakajima, J., Y. Tsuji, A. Hasegawa, S. Kita, T. Okada, and T. Matsuzawa
  • 雑誌名: Gondwana Research 巻: 16 ページ: 470-481
  • 査読あり
• [雑誌論文] Tracing extinct spreading center in SW Japan by helium-3 emanation (2009)
  • 著者名/発表者名: Sano, Y., A. Kameda, N. Takahata, J. Yamamoto, and J. Nakajima
  • 雑誌名: Chemical Geology 巻: 266 ページ: 50-56
  • 査読あり
• [雑誌論文] hree-dimensional seismic velocity structure of the crust beneath the central Tien Shan, Kyrgyzstan (2009)
  • 著者名/発表者名: Omuralieva, A., J. Nakajima, and A. Hasegawa
  • 雑誌名: Implications for large-and small-scale mountain building. Tectonophysics 巻: 465 ページ: 30-44
  • 査読あり
• [雑誌論文] 地震波トモグラフィでみたスラブの沈み込みと島弧マグマ活動 (2009)
  • 著者名/発表者名: 中島淳一
  • 雑誌名: 地震 61
  • NAID: 10025365258
  • 査読あり
• [学会発表] An intraslab earthquake (M7. 1)along a buried hydrated fault in the Pacific plate, triggered by the 2011 M9 Tohoku earthquake (2011)
  • 著者名/発表者名: Nakajima, J., A. Hasegawa, S. Kita
  • 学会等名: AGU Fall Meeting 2011, San Francisco
  • 発表場所: Moncone Center
  • 年月日: 2011-12-09
• [学会発表] An intraslab earthquake (M7.1) along a buried hydrated fault in the Pacific plate, triggered by the 2011 M9 Tohoku earthquake (2011)
  • 著者名/発表者名: Junichi Nakajima, Akira Hasegawa, Saeko Kita
  • 学会等名: American Geophysical Union 2011 Fall Meeting
  • 発表場所: アメリカ,サンフランシスコ,モスコンセンター
  • 年月日: 2011-12-09
• [学会発表] 東北地方太平洋沖地震と誘発地震-4月7日のスラブ内地震(M7. 1)について- (2011)
  • 著者名/発表者名: 中島淳一・長谷川昭・北佐枝子
  • 学会等名: 日本地震学会2011年秋季大会
  • 発表場所: グランシップ静岡
  • 年月日: 2011-10-13
• [学会発表] 東北地方太平洋沖地震と誘発地震～4月7日のスラブ内地震(M7.1)について～ (2011)
  • 著者名/発表者名: 中島淳一・長谷川昭・北佐枝子・太田雄策・大園真子・三浦哲
  • 学会等名: 日本地震学会2011年秋季大会
  • 発表場所: グランシップ静岡
  • 年月日: 2011-10-13
• [学会発表] スペクトル比法を用いたコーナー周波数の推定と東北地方の地震波減衰構造(その2) (2011)
  • 著者名/発表者名: 羽田周平・中島淳一・内田直希・速水絵里圭・海野徳仁
  • 学会等名: 日本地震学会2011年秋季大会
  • 発表場所: グランシップ静岡
  • 年月日: 2011-10-13
• [学会発表] Seismic imaging of slab structure and its relation to seismicity (2011)
  • 著者名/発表者名: Nakajima, J.
  • 学会等名: Workshop on Ocean Mantle Dynamics : From Spreading Center to Subduction
  • 発表場所: 東大柏の葉キャンパス
  • 年月日: 2011-10-05
• [学会発表] Seismic imaging of slab structure and its relation to seismicity (2011)
  • 著者名/発表者名: Junichi Nakajima
  • 学会等名: Workshop on Ocean Mantle Dynamics : From Spreading Center to Subduction
  • 発表場所: 東京大学柏の葉キャンパス
  • 年月日: 2011-10-05
• [学会発表] フィリピン海スラブ内の起震応力場と関東地震のアスペリティ (2011)
  • 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2011年大会
  • 発表場所: 幕張メッセ
  • 年月日: 2011-05-27
• [学会発表] フィリピン海プレートの沈み込みと関東地方の地震テクトニクス (2010)
  • 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2010年秋季大会
  • 発表場所: 広島国際会議場
  • 年月日: 2010-10-27
• [学会発表] Seismic evidence for dehydration reactions in the subducting oceanic plates (2010)
  • 著者名/発表者名: Nakajima, J., A. Hasegawa
  • 学会等名: G-COE Symposium 2010 Dynamic Earth and Heterogeneous Structure
  • 発表場所: Sendai City War Reconstruction Memorial Hall
  • 年月日: 2010-07-15
• [学会発表] 地震波トモグラフィで診る日本列島下の上部マントル構造 (2010)
  • 著者名/発表者名: 中島淳一
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2010年大会
  • 発表場所: 幕張メッセ
  • 年月日: 2010-05-23
• [学会発表] 前弧マントルウエッジは含水化しているか? (2010)
  • 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2010年大会
  • 発表場所: 幕張メッセ
  • 年月日: 2010-05-23
• [学会発表] 伊豆前弧マントルウエッジの蛇紋岩化:関東下の地震波速度構造からの考察 (2010)
  • 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2010年大会
  • 発表場所: 幕張メッセ
  • 年月日: 2010-05-23
• [学会発表] 地震波トモグラフィで診る日本列島下の上部マントル構造 (2010)
  • 著者名/発表者名: 中島淳一
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2010年大会
  • 発表場所: 幕張メッセ国際会議場
  • 年月日: 2010-05-23
• [学会発表] 関東下におけるフィリピン海スラブの断裂-スラブ内地震(M7)との関連- (2009)
  • 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2009年秋季大会
  • 発表場所: 京都大学
  • 年月日: 2009-10-22
• [学会発表] スラブ内地震の発生機構-地震学的データによる脱水脆性化説の検証- (2009)
  • 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2009年大会
  • 発表場所: 幕張メッセ
  • 年月日: 2009-05-23
• [学会発表] 地震波速度トモグラフィで診るひずみ集中帯の深部構造 (2009)
  • 著者名/発表者名: 中島淳一
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2009年大会
  • 発表場所: 幕張メッセ
  • 年月日: 2009-05-20
• [学会発表] 歪集中帯大学合同地震観測グループ, 跡津川断層周辺の三次元地震波速度構造-断層深部の低速度領域- (2009)
  • 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
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2009年大会
  • 発表場所: 幕張メッセ
  • 年月日: 2009-05-17
• [学会発表] スラブ内地震の発生機構～地震学的データによる脱水脆性化説の検証～ (2009)
  • 著者名/発表者名: 中島淳一
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2009年大会
  • 発表場所: 幕張メッセ国際会議場
  • 年月日: 2009-05-16