ハイブリッドP波トモグラフィーによる地球表層現象と深部構造の関連解明

• 研究課題/領域番号: 25287116
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 一部基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 固体地球惑星物理学
• 研究機関: 国立研究開発法人海洋研究開発機構
• 研究代表者: 大林 政行 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地球深部ダイナミクス研究分野, 主任研究員 (30359179)
• 連携研究者: 吉光 淳子 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地球深部ダイナミクス研究分野, 技術副主任 (70392941)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 14,690千円 (直接経費: 11,300千円、間接経費: 3,390千円); 2015年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円); 2014年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2013年度: 8,190千円 (直接経費: 6,300千円、間接経費: 1,890千円)
• キーワード: 地震波トモグラフィー / 火山現象 / テクトニクス / 地球内部構造 / 沈み込むスラブ / マントルプルーム / ホットスポット / トモグラフィー / 深発地震 / シャツキー海台 / スラブ / 内部構造

研究成果の概要

波線理論、有限波長理論両方を用いるハイブッリドP波トモグラフィーを開発した。新手法を北東アジア、フレンチポリネシアの広帯域地震観測網データに適応し詳細なマントル構造を得るのに成功した。中国の松遼盆地周囲の新生代火山の下に約200kmまで続く低速度異常が見られる。マントル遷移層の松遼盆地の下で日本海溝から沈み込んだ横たわるスラブの穴が観測され、これは白頭山の火成活動と関連していると考えれる。フレンチポリネシアの下の核－マントル境界からの低速度異常は地表までまっすぐ続いておらず、深さ550ー900kmで急に異常の水平規模、振幅ともに小さくなり、地表の４つのホットスポット火山を結ぶリング状となる。

研究成果

• [雑誌論文] CSMAP: Cross Section Selector and Tomogram Generator (2016)
  • 著者名/発表者名: Taewoon Kim, Yoshio Fukao, Masayuki Obayashi
  • 雑誌名: JAMSTEC Report of Research and Development 巻: 22 号: 0 ページ: 31-38
  • DOI: 10.5918/jamstecr.22.31
  • NAID: 130005142490
  • ISSN: 1880-1153, 2186-358X
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Rapid lateral variation of P-wave velocity at the base of the mantle near the edge of the Large-Low Shear Velocity Province beneath the western Pacific (2015)
  • 著者名/発表者名: Tanaka S., Kawakatsu H., Obayashi M., Chen Y.J., Ning J., Grand S.P., Niu F., Ni J.
  • 雑誌名: Geophys. J. Int. 巻: 200 号: 2 ページ: 1052-1065
  • DOI: 10.1093/gji/ggu455
  • 査読あり
• [雑誌論文] Changbaishan volcanism in northeast China linked to subduction-induced mantle upwelling (2014)
  • 著者名/発表者名: Youcai Tang, Masayuki Obayashi, Fenglin Niu, Stephen P. Grand, Yongshun John Chen, Hitoshi Kawakatsu, Satoru Tanaka, Jieyuan Ning & James F. Ni
  • 雑誌名: Nature Geoscience 巻: 7 ページ: 470-475
  • 査読あり
• [雑誌論文] Crustral structure beneath NE China imagaed by NECESSArray receiver function data (2014)
  • 著者名/発表者名: Tao K., Niu. F., Ning J., Chen Y.J., Grand S.P. , Kawakatsu H. , Tanaka S., Obayashi M., Ni J.
  • 雑誌名: Earth and Planetary Science Letters 巻: 398 ページ: 48-57
  • DOI: 10.1016/j.epsl.2014.04.043
  • 査読あり
• [雑誌論文] Upper Mantle Tomography in the Northwestern Pacific Region Using Triplicated P Waves (2014)
  • 著者名/発表者名: Takeuchi, N., H. Kawakatsu, S. Tanaka, M. Obayashi, Y. J. Chen., J. Ning, S. P. Grand, F. Niu, J. F Ni, R. Iritani, K. Idehara, T. Toneg
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research 巻: 119 号: 10 ページ: 7667-7685
  • DOI: 10.1002/2014jb011161
  • 査読あり
• [雑誌論文] High resolution 3-D crustal structure beneath NE China from joint inversion of ambient noise and receiver functions using NECESSArray data (2014)
  • 著者名/発表者名: Guo Z., Y. J. Chen, J. Ninga, Y. Feng, S. P. Grand, F. Niu, H. Kawakatsu, S. Tanaka, M. Obayashi, J. Ni
  • 雑誌名: Earth and Planetary Science Letters 巻: 426 ページ: 1-11
  • DOI: 10.1016/j.epsl.2015.01.044
  • 査読あり
• [雑誌論文] Receiver function images of the mantle transition zone beneath NE China: New constraints on intraplate volcanism, deep subduction and their potential link (2014)
  • 著者名/発表者名: Liu Z., F. Niu, Y. J. Chen, S. Grand, H. Kawakatsu, J. Ning, S. Tanaka, M. Obayashi, J. Ni
  • 雑誌名: Earth and Planetary Science Letters 巻: 412 ページ: 101-111
  • DOI: 10.1016/j.epsl.2014.12.019
  • 査読あり
• [雑誌論文] Subduction Zone Structure in the Mantle Transition Zone (2014)
  • 著者名/発表者名: Yoshio Fukao and Masayuki Obayashi
  • 雑誌名: Treatise on Geophysics, second edition 巻: 印刷中
  • 査読あり
• [雑誌論文] Finite frequency whole mantle P wave tomography : Improvement of subducted slab images (2013)
  • 著者名/発表者名: Obayashi, M., J. Yoshimitsu, G. Nolet
  • 雑誌名: Geophys. Res. Lett. 巻: 40 号: 21 ページ: 5652-5657
  • DOI: 10.1002/2013gl057401
  • 査読あり
• [雑誌論文] Subducted slabs stagnant above, penetrating through, and trapped below the 660 km discontinuity (2013)
  • 著者名/発表者名: Fukao Y. and M. Obayashi
  • 雑誌名: J. Geophys. Res. Solid Earth 巻: 118 号: 11 ページ: 5920-5938
  • DOI: 10.1002/2013jb010466
  • 査読あり
• [学会発表] Unusually Deep Bonin Earthquake (M7.9) of May 30, 2015 Suggests that Stagnant Slab Transforms into Penetration Stage (2015)
  • 著者名/発表者名: Masayuki Obayashi, Yoshio Fukao, Junko Yoshimitsu
  • 学会等名: American Geophysical Union Fall Meeting 2015
  • 発表場所: San Francisco Moscorne Center（米国、サンフランシスコ）
  • 年月日: 2015-12-14
  • 国際学会
• [学会発表] 2015 年 5 月 30 日小笠原深発地震と沈み込むスラブ (2015)
  • 著者名/発表者名: 大林政行
  • 学会等名: 日本地震学会 ２０１５年秋季大会
  • 発表場所: 神戸国際会議場（兵庫県神戸市）
  • 年月日: 2015-10-26
  • 招待講演
• [学会発表] tagnant Honshu slab and its implication for Japan Sea Opening and off-arc volcanism (2015)
  • 著者名/発表者名: Masayuki Obayashi, H. Kawakatsu, S. Tanaka, F. Niu, Y. Chen, J. Ning, S. Grand, J. Ni, J. Yoshimitsu
  • 学会等名: International Union of Geodesy and Geophysics 2015 General Assembly
  • 発表場所: Prague Congress Center（チェコ共和国、プラハ）
  • 年月日: 2015-06-22
  • 国際学会
• [学会発表] P-wave velocity anomalies of the plume beneath the French Polynesia (2015)
  • 著者名/発表者名: Masayuki Obayashi, Junko Yoshimitsu, Hiroko Sugioka, Aki Ito, Takehi Isse, Hajime Shiobara, Daisuke Suetsugu
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合 2015年大会
  • 発表場所: 幕張メッセ（千葉県千葉市）
  • 年月日: 2015-05-24
• [学会発表] P-wave velocity anomalies of the plume beneath the French Polynesia (2015)
  • 著者名/発表者名: Masayuki Obayashi, Junko Yoshimitsu, Hiroko Sugioka, Aki Ito, Takehi Isse, Hajime Shiobara, Daisuke Suetsugu
  • 学会等名: European Geoscience Union General Assembly 2015
  • 発表場所: Austria Center Vienna（オーストリア、ウィーン）
  • 年月日: 2015-04-12
  • 国際学会
• [学会発表] Finite Frequency P-Wave Tomography for French Polynesian Region (2014)
  • 著者名/発表者名: Obayashi M., J. Yoshimitsu, H. Sugioka, A. Ito, T. Isse, H. Shiobara, D. Suetsugu
  • 学会等名: American Geophysical Union fall meeting 2014
  • 発表場所: San Francisco, USA
  • 年月日: 2014-12-16
• [学会発表] Adjoint Tomography Imaging of Three-dimensional Seismic Velocity Structure in East Asia (2014)
  • 著者名/発表者名: Miyoshi T., M. Obayashi, Y. Tono, S. Tsuboi
  • 学会等名: Asia Oceania Geosciences Society 2014
  • 発表場所: ロイトン札幌、北海道札幌市
  • 年月日: 2014-08-01
• [学会発表] Determination of Earth Structure Using Waveform Inversion and Spectral-element Method (2014)
  • 著者名/発表者名: Tsuboi S., Miyoshi T., M. Obayashi, Y. Tono
  • 学会等名: Asia Oceania Geosciences Society 2014
  • 発表場所: ロイトン札幌、北海道札幌市
  • 年月日: 2014-08-01
• [学会発表] Measurement of differential P-wave travel time between two BBOBSs with correction for crustal reverberation (2014)
  • 著者名/発表者名: 大林 政行, 吉光 淳子, 石原 靖, 末次 大輔
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2014年大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜、神奈川県横浜市
  • 年月日: 2014-05-02
• [学会発表] Absence of stagnant slab: implication for volcanism, back-arc opening and trench migration
  • 著者名/発表者名: Obayashi M., F. NIu, J. Yoshimitsu, H. Kawakatsu, S. Tanaka, Y.J. Chen, J. Ning, S.P. Grand, N. Takeuchi, K. Miyakawa, K. Idehara, T. Tonegawa, R. Iritani
  • 学会等名: Japan Geoscience Union Meeting 2013
  • 発表場所: 幕張メッセ（千葉県）
  • 招待講演
• [学会発表] A hole of stagnant slab: Implication for volcanism, back-arc opening and trench migration
  • 著者名/発表者名: Obayashi, M., Niu, F., Yoshimitsu, J., Kawakatsu, H., Tanaka, S., Chen, Y.J., Ning, J., Grand, S.P.
  • 学会等名: IAHS-IASPSO-IASPEI
  • 発表場所: Gothenburg Convention Centre, Gothenburg, Sweden
• [学会発表] 海洋多重反射波の補正法（広帯域海底地震計間P波相対走時測定のための）
  • 著者名/発表者名: 大林政行、石原靖、末次大輔
  • 学会等名: 日本地震学会2013年度秋季大会
  • 発表場所: 神奈川県民ホール（神奈川県）