巨大海台の正体を探る：海底地震・電磁気観測によるオントンジャワ海台地下構造の推定

2017 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 15H03720
• 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: 末次 大輔 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, 分野長 (20359178)
• 研究分担者: 塩原 肇 東京大学, 地震研究所, 教授 (60211950)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• キーワード: 巨大海台 / 海底広帯域地震観測 / 海底電磁気観測 / 陸上広帯域地震観測

研究実績の概要

オントンジャワ海台北縁に位置する海洋島地震観測点の保守・維持作業をおこない、良好なデータを得た。海洋島・海底での地動ノイズを測定し、海洋島でのノイズレベルが非常に低いこと、海底ノイズは太平洋の他の海域でのノイズレベルと変わりないことが分かった。これらの結果を含め、2014-2017年に実施した海底・海洋島地震・電磁気観測に関する報告論文を出版した。
海底・海洋島地震観測データの解析を開始し、以下の結果を得た。P波トモグラフィーの結果によると、海台北部の上部マントルに1-2%の低速度異常があるが、海台中央部には反対に高速度の異常が見いだされた。また、海台北縁のカロリンホットスポット列の下に低速度異常がある。これは先行研究で示された海台全体の上部マントルでの低速度異常とは異なる結果であり、海底観測によって分解能が向上したためにより細かな速度異常を見出すことができたものと考えている。マントル遷移層には沈み込んだインド・オーストラリアプレートが滞留していることを示す広い高速度異常が見いだされた。また、ScS多重反射波の解析により、高温度で強くなるS波減衰が、海台下マントルと普通の海洋マントルでの減衰と同程度の強さであり、海台下に高温度異常による強減衰はないことがわかった。さらにレシーバー関数解析により、海台地殻内部の速度不連続面を見出した。表面波トモグラフィー、地震波異方性解析、電磁気データ解析は現在進行中である。以上の暫定結果は、2018年JpGU大会で発表予定である。

現在までの達成度 (段落)

29年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

29年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] The OJP array: seismological and electromagnetic observation on seafloor and islands in the Ontong Java Plateau (2018)
  • 著者名/発表者名: Daisuke Suetsugu, Hajime Shiobara, Hiroko Sugioka, Noriko Tada, Aki Ito, Takehi Isse, Kiyoshi Baba, Hiroshi Ichihara, Toyonobu Ota, Yasushi Ishihara, Satoru Tanaka, Masayuki Obayashi, Takashi Tonegawa, Junko Yoshimitsu, Takumi Kobayashi, Hisashi Utada
  • 雑誌名: JAMSTEC Report of Research and Development 巻: 26 ページ: 55～65
  • DOI: 10.5918/jamstecr.26.54
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Excitation Location and Seasonal Variation of Transoceanic Infragravity Waves Observed at an Absolute Pressure Gauge Array (2018)
  • 著者名/発表者名: Tonegawa T.、Fukao Y.、Shiobara H.、Sugioka H.、Ito A.、Yamashita M.
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research: Oceans 巻: 123 ページ: 40～52
  • DOI: 10.1002/2017JC013488
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mechanism of the 2015 volcanic tsunami earthquake near Torishima, Japan (2018)
  • 著者名/発表者名: Fukao Yoshio、Sandanbata Osamu、Sugioka Hiroko、Ito Aki、Shiobara Hajime、Watada Shingo、Satake Kenji
  • 雑誌名: Science Advances 巻: 4 ページ: -
  • DOI: 10.1126/sciadv.aao0219
  • 査読あり
• [雑誌論文] Giant rhyolite lava dome formation after 7.3 ka supereruption at Kikai caldera, SW Japan (2018)
  • 著者名/発表者名: Tatsumi Yoshiyuki、Suzuki-Kamata Keiko、Matsuno Tetsuo、Ichihara Hiroshi、Seama Nobukazu、Kiyosugi Koji、Nakaoka Reina、Nakahigashi Kazuo、Takizawa Hideaki、Hayashi Kazuki、Chiba Tatsuro、Shimizu Satoshi、Sano Mamoru、Iwamaru Hikaru、Morozumi Haruhisa、Sugioka Hiroko、Yamamoto Yojiro
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 8 ページ: -
  • DOI: 10.1038/s41598-018-21066-w
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Tomographic image of crust and upper mantle off the Boso Peninsula using data from an ocean-bottom seismograph array (2017)
  • 著者名/発表者名: Ito Aki、Yamamoto Yojiro、Hino Ryota、Suetsugu Daisuke、Sugioka Hiroko、Nakano Masaru、Obana Koichiro、Nakahigashi Kazuo、Shinohara Masanao
  • 雑誌名: Earth, Planets and Space 巻: 69 ページ: -
  • DOI: 10.1186/s40623-017-0703-6
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Heat transport and coupling modes in Rayleigh?B?nard convection occurring between two layers with largely different viscosities (2017)
  • 著者名/発表者名: Yoshida Masaki、Iwamori Hikaru、Hamano Yozo、Suetsugu Daisuke
  • 雑誌名: Physics of Fluids 巻: 29 ページ: 096602～096602
  • DOI: 10.1063/1.4989592
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ray Tracing for Dispersive Tsunamis and Source Amplitude Estimation Based on Green’s Law: Application to the 2015 Volcanic Tsunami Earthquake Near Torishima, South of Japan (2017)
  • 著者名/発表者名: Sandanbata Osamu、Watada Shingo、Satake Kenji、Fukao Yoshio、Sugioka Hiroko、Ito Aki、Shiobara Hajime
  • 雑誌名: Pure and Applied Geophysics 巻: 175 ページ: 1371～1385
  • DOI: 10.1007/s00024-017-1746-0
  • 査読あり
• [雑誌論文] Determination of intrinsic attenuation in the oceanic lithosphere-asthenosphere system (2017)
  • 著者名/発表者名: Takeuchi Nozomu、Kawakatsu Hitoshi、Shiobara Hajime、Isse Takehi、Sugioka Hiroko、Ito Aki、Utada Hisashi
  • 雑誌名: Science 巻: 358 ページ: 1593～1596
  • DOI: 10.1126/science.aao3508
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mantle transition zone beneath a normal seafloor in the northwestern Pacific: Electrical conductivity, seismic thickness, and water content (2017)
  • 著者名/発表者名: Matsuno Tetsuo、Suetsugu Daisuke、Baba Kiyoshi、Tada Noriko、Shimizu Hisayoshi、Shiobara Hajime、Isse Takehi、Sugioka Hiroko、Ito Aki、Obayashi Masayuki、Utada Hisashi
  • 雑誌名: Earth and Planetary Science Letters 巻: 462 ページ: 189～198
  • DOI: 10.1016/j.epsl.2016.12.045
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sporadic low-velocity volumes spatially correlate with shallow very low frequency earthquake clusters (2017)
  • 著者名/発表者名: Tonegawa Takashi、Araki Eiichiro、Kimura Toshinori、Nakamura Takeshi、Nakano Masaru、Suzuki Kensuke
  • 雑誌名: Nature Communications 巻: 8 ページ: -
  • DOI: 10.1038/s41467-017-02276-8
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Thickness of the oceanic crust, the lithosphere, and the mantle transition zone in the vicinity of the Tristan da Cunha hot spot estimated from ocean-bottom and ocean-island seismometer receiver functions (2017)
  • 著者名/発表者名: Geissler Wolfram H.、Jokat Wilfried、Jegen Marion、Baba Kiyoshi
  • 雑誌名: Tectonophysics 巻: 716 ページ: 33～51
  • DOI: 10.1016/j.tecto.2016.12.013
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Marine magnetotellurics imaged no distinct plume beneath the Tristan da Cunha hotspot in the southern Atlantic Ocean (2017)
  • 著者名/発表者名: Baba Kiyoshi、Chen Jin、Sommer Malte、Utada Hisashi、Geissler Wolfram H.、Jokat Wilfried、Jegen Marion
  • 雑誌名: Tectonophysics 巻: 716 ページ: 52～63
  • DOI: 10.1016/j.tecto.2016.09.033
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Electrical conductivity of old oceanic mantle in the northwestern Pacific I: 1-D profiles suggesting differences in thermal structure not predictable from a plate cooling model (2017)
  • 著者名/発表者名: Baba Kiyoshi、Tada Noriko、Matsuno Tetsuo、Liang Pengfei、Li Ruibai、Zhang Luolei、Shimizu Hisayoshi、Abe Natsue、Hirano Naoto、Ichiki Masahiro、Utada Hisashi
  • 雑誌名: Earth, Planets and Space 巻: 69 ページ: -
  • DOI: 10.1186/s40623-017-0697-0
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Electrical conductivity of the oceanic asthenosphere and its interpretation based on laboratory measurements (2017)
  • 著者名/発表者名: Katsura Tomoo、Baba Kiyoshi、Yoshino Takashi、Kogiso Tetsu
  • 雑誌名: Tectonophysics 巻: 717 ページ: 162～181
  • DOI: 10.1016/j.tecto.2017.07.001
  • 査読あり
• [雑誌論文] 古い海洋プレートの沈み込み直前での屈曲断層形成に伴う加水作用解明に向けた海洋掘削計画概要 (2017)
  • 著者名/発表者名: 森下 知晃、黒田 潤一郎、小野 重明、藤江 剛、山野 誠、中西 正男、尾鼻 浩一郎、中村 恭之、斎藤 実篤、小平 秀一、木村 純一
  • 雑誌名: 地學雜誌 巻: 126 ページ: 247～262
  • DOI: 10.5026/jgeography.126.247
  • 査読あり
• [雑誌論文] Direct ascent to the surface of asthenospheric magma in a region of convex lithospheric flexure (2017)
  • 著者名/発表者名: Sato Yuki、Hirano Naoto、Machida Shiki、Yamamoto Junji、Nakanishi Masao、Ishii Teruaki、Taki Arashi、Yasukawa Kazutaka、Kato Yasuhiro
  • 雑誌名: International Geology Review 巻: - ページ: 1～13
  • DOI: 10.1080/00206814.2017.1379912
  • 査読あり
• [雑誌論文] 磁気データに関する2種類のレベリング法の比較 (2017)
  • 著者名/発表者名: 野口ゆい, 中西正男, 石原丈実, 玉木賢策, 藤本博巳, P. Huchon, S. Leroy, P. Styles
  • 雑誌名: 海洋調査技術 巻: 29 ページ: P3～P18
  • DOI: 10.11306/jsmst.29.1_P3
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] 巨大海台をつくる基盤溶岩の掘削成果 (2017)
  • 著者名/発表者名: 佐野 貴司
  • 雑誌名: 地質学雑誌 巻: 123 ページ: 207～223
  • DOI: 10.5575/geosoc.2016.0054
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mantle seismic anisotropy beneath NE China and implications for the lithospheric delamination hypothesis beneath the southern Great Xing'an range (2017)
  • 著者名/発表者名: Chen Haichao、Niu Fenglin、Obayashi Masayuki、Grand Stephen P.、Kawakatsu Hitoshi、John Chen Y.、Ning Jieyuan、Tanaka Satoru
  • 雑誌名: Earth and Planetary Science Letters 巻: 471 ページ: 32～41
  • DOI: 10.1016/j.epsl.2017.04.030
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Seismicity in the source areas of the 1896 and 1933 Sanriku earthquakes and implications for large near-trench earthquake faults (2017)
  • 著者名/発表者名: Obana Koichiro、Nakamura Yasuyuki、Fujie Gou、Kodaira Shuichi、Kaiho Yuka、Yamamoto Yojiro、Miura Seiichi
  • 雑誌名: Geophysical Journal International 巻: 212 ページ: 2061～2072
  • DOI: 10.1093/gji/ggx532
  • 査読あり
• [雑誌論文] Three-Dimensional Time Domain Simulation of Tsunami-Generated Electromagnetic Fields: Application to the 2011 Tohoku Earthquake Tsunami (2017)
  • 著者名/発表者名: Minami Takuto、Toh Hiroaki、Ichihara Hiroshi、Kawashima Issei
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research: Solid Earth 巻: 122 ページ: 9559～9579
  • DOI: 10.1002/2017JB014839
  • 査読あり
• [雑誌論文] Seismic and Electrical Signatures of the Lithosphere?Asthenosphere System of the Normal Oceanic Mantle (2017)
  • 著者名/発表者名: Kawakatsu Hitoshi、Utada Hisashi
  • 雑誌名: Annual Review of Earth and Planetary Sciences 巻: 45 ページ: 139～167
  • DOI: 10.1146/annurev-earth-063016-020319
  • 査読あり
• [雑誌論文] Regularized magnetotelluric inversion based on a minimum support gradient stabilizing functional (2017)
  • 著者名/発表者名: Xiang Yang、Yu Peng、Zhang Luolei、Feng Shaokong、Utada Hisashi
  • 雑誌名: Earth, Planets and Space 巻: 69 ページ: -
  • DOI: 10.1186/s40623-017-0743-y
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] 3-D electrical resistivity structure based on geomagnetic transfer functions exploring the features of arc magmatism beneath Kyushu, Southwest Japan Arc (2017)
  • 著者名/発表者名: Hata Maki、Uyeshima Makoto、Handa Shun、Shimoizumi Masashi、Tanaka Yoshikazu、Hashimoto Takeshi、Kagiyama Tsuneomi、Utada Hisashi、Munekane Hiroshi、Ichiki Masahiro、Fuji-ta Kiyoshi
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research: Solid Earth 巻: 122 ページ: 172～190
  • DOI: 10.1002/2016JB013179
  • 査読あり
• [雑誌論文] Use of ssq rotational invariant of magnetotelluric impedances for estimating informative properties for galvanic distortion (2017)
  • 著者名/発表者名: Rung-Arunwan T.、Siripunvaraporn W.、Utada H.
  • 雑誌名: Earth, Planets and Space 巻: 69 ページ: -
  • DOI: 10.1186/s40623-017-0665-8
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Adjoint tomography of the crust and upper mantle structure beneath the Kanto region using broadband seismograms (2017)
  • 著者名/発表者名: Miyoshi Takayuki、Obayashi Masayuki、Peter Daniel、Tono Yoko、Tsuboi Seiji
  • 雑誌名: Progress in Earth and Planetary Science 巻: 4 ページ: -
  • DOI: 10.1186/s40645-017-0143-8
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] Simple plate cooling model is no longer applicable to the upper mantle beneath the northwestern Pacific: Evidence from marine magnetotellurics (2017)
  • 著者名/発表者名: Baba, K., N. Tada, T. Matsuno, P. Liang, R. Li, L. Zhang, H. Shimizu, N. Abe, N. Hirano, M. Ichiki, and H. Utada
  • 学会等名: JpGU-AGU joint meeting 2017
  • 国際学会
• [学会発表] Electrical feature at the depth of lithosphere-asthenosphere boundary beneath the petit-spot volcanic field in northwestern Pacific (2017)
  • 著者名/発表者名: Baba, K., N. Abe, N. Hirano, and M. Ichiki
  • 学会等名: AGU 2017 fall meeting
  • 国際学会
• [学会発表] 太平洋を横断する海洋外部重力波の発生場所とその季節変化 (2017)
  • 著者名/発表者名: 利根川貴志、深尾良夫、塩原肇、杉岡裕子、伊藤亜妃、山下幹矢
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2017年大会
• [学会発表] Lateral variation of seismic structure of the uppermost Pacific Plate in the Northwest Pacific Ocean (2017)
  • 著者名/発表者名: Takashi Tonegawa, Koichiro Obana, Gou Fujie, Shuichi Kodaira
  • 学会等名: AGU 2017 fall meeting
  • 国際学会
• [学会発表] S-wave velocity structure in the Nankai accretionary prism derived from Rayleigh admittance (2017)
  • 著者名/発表者名: Tonegawa Takashi, Araki Eiichiro, Kimura Toshinori, Nakamura Takeshi, Nakano Masaru, Suzuki Kensuke
  • 学会等名: 19th EGU General Assembly
  • 国際学会
• [学会発表] 海底観測記録を用いた日向灘の浅部超低周波地震の震央位置決定 (2017)
  • 著者名/発表者名: 利根川貴志, 山下裕亮, 高橋努, 篠原雅尚, 石原靖, 小平秀一, 金田義行
  • 学会等名: 日本地震学会2017年秋季大会
• [学会発表] Upper mantle structure beneath the Pacific Ocean revealed by land and seafloor broadband observations (2017)
  • 著者名/発表者名: T. Isse, H. Shiobara, K. Yoshizawa, H. Kawakatsu, H. Sugioka, A. Ito, D. Suetsugu, H. Utada
  • 学会等名: JpGU-AGU joint meeting 2017
  • 国際学会
• [学会発表] Plate Boundary Reorganization of the Pacific Plate during Cretaceous (2017)
  • 著者名/発表者名: Masao Nakanishi
  • 学会等名: JpGU-AGU joint meeting 2017
  • 国際学会
• [学会発表] 西之島マグマへのスラブ影響 (2017)
  • 著者名/発表者名: 佐野貴司，栗谷豪，栗岩薫，谷健一郎，中川光弘
  • 学会等名: 日本火山学会2017年秋季大会
• [学会発表] From NOMan Project to Pacific Array (2017)
  • 著者名/発表者名: Utada, H., Kawakatsu, H.
  • 学会等名: 13th China International Workshop on Geo-electomagnetic Induction
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Local strong slow S-wave anomalies at western edge of Pacific LLSVP (2017)
  • 著者名/発表者名: Masayuki Obayashi, Fenglin Niu, Junko Yoshimitsu
  • 学会等名: AGU 2017 fall meeting
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Upper mantle structure beneath the Ontong Java Plateau from measurements of body wave differential travel times (2017)
  • 著者名/発表者名: Takumi Kobayashi, Daisuke Suetsugu, Masayuki Obayashi, Hiroko Sugioka
  • 学会等名: JpGU-AGU Joint Meeting 2017
  • 国際学会
• [学会発表] Tomographic image of crust and upper mantle off the Boso Peninsula, Japan, using data from an ocean-bottom seismograph array (2017)
  • 著者名/発表者名: A. Ito
  • 学会等名: 2017 Ocean Bottom Seismograph Symposium
  • 国際学会
• [学会発表] Sensitivity analysis of high conductivity anomalies in the upper mantle beneath the Society hotspot (2017)
  • 著者名/発表者名: Noriko Tada, Pascal Tarits, Kiyoshi Baba, Hisashi Utada, Daisuke Suetsugu
  • 学会等名: JpGU-AGU Joint Meeting 2017
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] A three-dimensional electrical conductivity image of the mantle plume of the Society hotspot in French Polynesia (2017)
  • 著者名/発表者名: Noriko Tada, Pascal Tarits, Kiyoshi Baba, Hisashi Utada, Takafumi Kasaya, Daisuke Suetsugu
  • 学会等名: IAG-IASPEI 2017
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 3-D resistivity distribution around an intra-plate slow earthquake area in northern Hokkaido, Japan: relationship between serpentine and slow earthquake (2017)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Ichihara, Toru Mogi, Toshihiro Uchida, Yusuke Yamaya, Noriko Tada
  • 学会等名: JpGU-AGU Joint Meeting 2017
  • 国際学会
• [学会発表] 海底電位磁力計が捉えた西之島火山下のマグマ上昇を示唆する二つの独立シグナル (2017)
  • 著者名/発表者名: Kiyoshi Baba, Takao Koyama, Minoru Takeo, Noriko Tada, Yozo Hamano, Hiroko Sugioka, Hiroshi Ichihara, Akimichi Takagi
  • 学会等名: 日本火山学会2017年度秋季大会
• [学会発表] Seismological structure of oceanic lithosphere inferred from Po/So waves (2017)
  • 著者名/発表者名: Shito A., Suetsugu D., and Furumura T.
  • 学会等名: JpGU-AGU joint meeting 2017
  • 国際学会
• [図書] 海に沈んだ大陸の謎 最新科学が解き明かす激動の地球史 (2017)
  • 著者名/発表者名: 佐野 貴司
  • 総ページ数: 240
  • 出版者: 講談社
  • ISBN: 4065020212