地震波トモグラフィーによる滞留スラブの高分解能イメージング

2008 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 16075208
• 研究種目: 特定領域研究
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 理工系
• 研究機関: 独立行政法人海洋研究開発機構
• 研究代表者: 末次 大輔 独立行政法人海洋研究開発機構, 地球内部変動研究センター, グループリーダー (20359178)
• 研究分担者: 東野 陽子 独立行政法人海洋研究開発機構, 地球内部変動研究センター, 研究員 (90359183) ; 山田 功夫 名古屋大学, 環境学研究科・地震火山防災研究センター, 教授 (60022670)
• 連携研究者: 深尾 良夫 独立行政法人海洋研究開発機構, 地球内部変動研究センター, センター長 (10022708) ; 坪井 誠司 独立行政法人海洋研究開発機構, 地球内部変動研究センター, プログラムディレクター (90183871) ; 大林 政行 独立行政法人海洋研究開発機構, 地球内部変動研究センター, 主任研究員 (30359179) ; 竹内 希 東京大学, 地震研究所, 助教 (90313048) ; 石原 靖 独立行政法人海洋研究開発機構, 地球内部変動研究センター, 技術研究主任 (40232334) ; 田中 聡 独立行政法人海洋研究開発機構, 地球内部変動研究センター, 主任研究員 (60281961) ; 吉光 淳子 独立行政法人海洋研究開発機構, 地球内部変動研究センター, 研究推進スタッフ (70392941)
• 研究期間 (年度): 2004 – 2008
• キーワード: 内部構造 / 内部変動 / 地殻・マントル・核 / 地震波トモグラフィー

研究概要

本特定領域研究により得られた海底・陸上地震観測データと既存観測データにより、西太平洋マントル遷移層に滞留するスラブの鮮明なP波、S波速度イメージや相転移面の深さ分布を推定した。その結果、スラブが滞留する前に断裂していること;沈み込むスラブ内部にはプレート生成時の異方性が保存されているが、滞留スラブではそれが見られないこと;滞留スラブの主要部分の温度は周囲より500度低く、水はほとんど含まれていないこと、などが明らかになった。

研究成果

• [雑誌論文] Tearing of stagnant slab (2009)
  • 著者名/発表者名: Obayashi, M., J. Yoshimitsu, Y. Fukao
  • 雑誌名: Science 324 ページ: 1173-1175
  • 査読あり
• [雑誌論文] The vertical extent of the large low shear velocity province beneath the South Pacific Superswell (2009)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, S., D. Suetsugu, H. Shiobara, H. Sugioka, T. Kanazawa, Y. Fukao, G. Barruol, D. Reymond
  • 雑誌名: Geophys. Res. Lett. 36 ページ: L07305, doi : 10.1029/2009GL037568
• [雑誌論文] Seismic anisotropy of the Pacific slab and mantle wedge, beneath the Japanese islands (2009)
  • 著者名/発表者名: Tono Y., Y. Fukao, T. Kunugi, S. Tsuboi
  • 雑誌名: J. Geophys. Res. (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Deep slab project group Stagnant slab : A review (2009)
  • 著者名/発表者名: Fukao, Y., M. Obayashi, T. Nakakuki
  • 雑誌名: Ann. Rev. Earth Planet. Sci. (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] A low-velocity conduit throughout the mantle in the robust component of a tomography model (2009)
  • 著者名/発表者名: Takeuchi, N.
  • 雑誌名: Geophys. Res. Lett. 36 ページ: L07306, doi : 10.1029/2009GL037590
  • 査読あり
• [雑誌論文] 非対称グローバル地球モデルに対する理論波形計算手法〜トモグラフィーに応用された手法を中心に〜 (2009)
  • 著者名/発表者名: 竹内 希
  • 雑誌名: 地震 2(印刷中)
  • 査読あり
• [雑誌論文] P-wave tomography of the mantle beneath the South Pacific Superswell revealed by joint ocean floor and islands broadband seismic experiments (2008)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, S., D. Suetsugu, M. Obayashi, H. Shiobara, H. Sugioka, Y. Fukao, T. Kanazawa, G. Burruol
  • 雑誌名: Phys. Earth Planet. Inter. 172 ページ: 268-277
  • 査読あり
• [雑誌論文] Extent of the low-velocity region in the lowermost mantle beneath the western Pacific detected by the Vietnamese broadband seismograph array (2008)
  • 著者名/発表者名: Takeuchi, N.
  • 雑誌名: Geophys. Res. Lett. 35 ページ: doi : 10.1029/2008GL033197
  • 査読あり
• [雑誌論文] Possibility of a low P-wave velocity layer in the outermost core from global SmKS waveforms (2007)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, S.
  • 雑誌名: Earth Planet. Sci. Lett. 259 ページ: 486-499
  • 査読あり
• [雑誌論文] Whole mantle SH velocity model constrained by waveform inversion based on three-dimensional Born kernels (2007)
  • 著者名/発表者名: Takeuchi, N.
  • 雑誌名: Geophys. J. Int. 169 ページ: 1153-1163
  • 査読あり
• [雑誌論文] High temperature anomalies oceanward of subducting slabs at the 410-km discontinuity (2007)
  • 著者名/発表者名: Obayashi, M., Sugioka, H., Y. Fukao
  • 雑誌名: Earth Planet. Sci. Lett. 243 ページ: 149-158
  • 査読あり
• [雑誌論文] Topography of the mantle discontinuities beneath the South Pacific superswell as inferred from broadband waveforms on seafloor (2007)
  • 著者名/発表者名: Suetsugu, D., H. Shiobara, H. Sugioka, T. Kanazawa, Y. Fukao
  • 雑誌名: Phys. Earth Planet. Inter. 160 ページ: 310-318
  • 査読あり
• [雑誌論文] Towards mapping the three-dimensional distribution of water in the transition zone from P-velocity tomography and 660-km discontinuity depths (2006)
  • 著者名/発表者名: Suetsugu, D., T. Inoue, A. Yamada, M. Obayashi, D. Zhao
  • 雑誌名: AGU monograph Earth's Deep Water Cycle 167 ページ: 237-249
  • 査読あり
• [雑誌論文] 3-D shear wave structure beneath the Philippine Sea from land and ocean bottom broadband seismograms (2006)
  • 著者名/発表者名: Isse, T., K. Yoshizawa, H. Shiobara, M. Shinohara, K. Nakahigashi, K. Mochizuki, H. Sugioka, D. Suetsugu, S. Oki, T. Kanazawa, K. Suyehiro, Y. Fukao
  • 雑誌名: J. Geophys. Res. 111 ページ: doi : 10.1029/2005JB003750
  • 査読あり
• [雑誌論文] Shear wave speed structure beneath the South Pacific superswell using broadband data from ocean floor and islands (2006)
  • 著者名/発表者名: Isse, T., K. Yoshizawa, D. Suetsugu, H. Shiobara, H. Sugioka, T. Kanazawa, Y. Fukao
  • 雑誌名: Geophys. Res. Lett. 33 ページ: doi : 10.1029/2006GL026872
  • 査読あり
• [雑誌論文] Water content and geotherm in the upper mantle above the stagnant slab : Interpretation of electrical conductivity and seismic P-wave velocity models (2006)
  • 著者名/発表者名: Ichiki, M., K. Baba, M. Obayashi, H. Utada
  • 雑誌名: Phys. Earth Planet. Inter. 155 ページ: 1-15
  • 査読あり
• [雑誌論文] Complete synthetic seismograms up to 2 Hz for transversely isotropic spherically symmetric media (2006)
  • 著者名/発表者名: Kawai, K., N. Takeuchi, R. J. Geller
  • 雑誌名: Geophys. J. Int. 164 ページ: 411-424
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mapping the subducting Pacific slab beneath southwest Japan with Hi-netreceiver functions (2005)
  • 著者名/発表者名: Niu, F., A. Levander, S. Ham, M. Obayashi
  • 雑誌名: Earth Planet. Sci. Lett. 239 ページ: 9-17
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mantle discontinuity depths beneath the west Philippine basin from receiver function analysis of deep-sea borehole and seafloor broadband waveforms (2005)
  • 著者名/発表者名: Suetsugu, D., M. Shinohara, E. Araki, T. Kanazawa, K. Suyehiro, T. Yamada, K. Nakahigashi, H. Shiobara, H. Sugioka, K. Kawai, Y. Fukao
  • 雑誌名: Bull. Seismol. Soc. Am. 95 ページ: doi : 10.1785/0120040169
  • 査読あり
• [雑誌論文] Rayleigh-wave multipathing along the west coast of North America (2005)
  • 著者名/発表者名: Ji, C., S. Tsuboi, D. Komatitsch, J. Tromp
  • 雑誌名: Bull. Seismol. Soc. Am. 95 ページ: 2125-2135
  • 査読あり
• [雑誌論文] Tomographic search for missing link between the remnant Farallon slab and present day plate subduction (2005)
  • 著者名/発表者名: Gorvatov, A., Y. Fukao
  • 雑誌名: Geophys. J. Int. 160 ページ: 849-854
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mapping of the 410- and 660-km discontinuities beneath the Japanese islands (2005)
  • 著者名/発表者名: Tono, Y., T. Kunugi, Y. Fukao, S. Tsuboi, K. Kanjo, K. Kasahara
  • 雑誌名: J. Geophys. Res. 110 ページ: doi : 10.1029/2004JB003194
  • 査読あり
• [雑誌論文] High-velocity lid of East Antarctica : Evidence of a depleted continental lithosphere (2005)
  • 著者名/発表者名: Kuge, K., Y. Fukao
  • 雑誌名: J. Geophys. Res. 110 ページ: doi : 0.10/2004JB003382
  • 査読あり
• [学会発表] Slab tearing to be stagnant (2008)
  • 著者名/発表者名: Obayashi, M.
  • 学会等名: AGU 2008 Fall Meeting
  • 発表場所: Moscone Center, San Francisco, USA
  • 年月日: 2008-12-15
• [学会発表] S-wave velocity structure beneath the South Pacific Superswell derived frompassive seismic experiments (2008)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, S.
  • 学会等名: AGU 2008 Fall Meeting
  • 発表場所: Moscone Center, San Francisco, USA
  • 年月日: 2008-12-15
• [学会発表] Depth and Sharpness Variation of the D" Discontinuity at the Border of Lower and Higher Velocity Regions (2008)
  • 著者名/発表者名: Takeuchi, N.
  • 学会等名: The 7th General Assembly of Asian Seismological Commission
  • 発表場所: つくば国際会議場
  • 年月日: 2008-11-25
• [学会発表] Mantle discontinuity depths beneath the Russian Far East as determined by Japan-Russia cooperative broadband network (2008)
  • 著者名/発表者名: Suetsugu, D.
  • 学会等名: The 7th General Assembly of Asian Seismological Commission
  • 発表場所: つくば国際会議場
  • 年月日: 2008-11-25
• [学会発表] P-wave tomography of the mantle beneath the South Pacific Superswell revealed by joint ocean floor and islands broadband seismic experiments (2008)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, S.
  • 学会等名: SEDI2008 Meeting
  • 発表場所: 金龍飯店(中国・昆明)
  • 年月日: 2008-07-28
• [学会発表] The extent of the Pacific Low Velocity Province in the lowermost mantle constrained by global and regional data (2008)
  • 著者名/発表者名: Takeuchi, N.
  • 学会等名: AOGS2008
  • 発表場所: Busan Exhibition & Convention Centre, Korea
  • 年月日: 2008-06-20
• [学会発表] Adjoint法による日本列島下の構造に対するfinite frequency kernelの計算 (2008)
  • 著者名/発表者名: 坪井 誠司
  • 学会等名: 2008年度日本地球惑星科学連合大会
  • 発表場所: 幕張国際会議場
  • 年月日: 2008-05-27
• [学会発表] 2005-2007年フィリピン海BBOBS観測によるスタグナントスラブ内外のマントル不連続面深さの推定 (2008)
  • 著者名/発表者名: 末次 大輔
  • 学会等名: 2008年度日本地球惑星科学連合大会
  • 発表場所: 幕張国際会議場
  • 年月日: 2008-05-26
• [学会発表] 広帯域地震波形データのXMLスキーマとデータセンターポータルの開発 (2008)
  • 著者名/発表者名: 坪井 誠司
  • 学会等名: 2008年度日本地球惑星科学連合大会
  • 発表場所: 幕張国際会議場
  • 年月日: 2008-05-26
• [学会発表] スタグナントスラブに対する理論波形について (2007)
  • 著者名/発表者名: 坪井 誠司
  • 学会等名: 2007年度日本地震学会秋季大会
  • 発表場所: 東北大学、仙台
  • 年月日: 2007-10-24
• [学会発表] 回折P波を用いた核マントル境界上のP波速度構造推定 (2007)
  • 著者名/発表者名: 東野 陽子
  • 学会等名: 2007年度日本地震学会秋季大会
  • 発表場所: 東北大学、仙台
  • 年月日: 2007-10-24
• [学会発表] Seismic reflectors in the lower mantle beneath the Mariana subduction zone (2007)
  • 著者名/発表者名: Suetsugu, D.
  • 学会等名: 2007 IUGG General Assembly
  • 発表場所: Perugia Univ., Italy
  • 年月日: 2007-07-06
• [学会発表] The mantle discontinuity depths in the stagnant Pacific slab beneath the Philippine Sea (2007)
  • 著者名/発表者名: Suetsugu, D.
  • 学会等名: 2007 IUGG General Assembly
  • 発表場所: Perugia Univ., Italy
  • 年月日: 2007-07-06
• [学会発表] Stagnant slab configuration in the vicinity of the 660-km discontinuity (2007)
  • 著者名/発表者名: Obayashi, M.
  • 学会等名: 2007 IUGG General Assembly
  • 発表場所: Perugia, Italy
  • 年月日: 2007-07-06
• [学会発表] マリアナの下部マントルにおける地震波反射面 (2007)
  • 著者名/発表者名: 末次 大輔
  • 学会等名: 2007年度日本地球惑星科学連合大会
  • 発表場所: 幕張国際会議場
  • 年月日: 2007-05-24
• [学会発表] 東アジア下におけるマントル異方性 (2007)
  • 著者名/発表者名: 東野 陽子
  • 学会等名: 2007年度日本地球惑星科学連合大会
  • 発表場所: 幕張国際会議場
  • 年月日: 2007-05-24
• [学会発表] 南西諸島で発生するとても低い周波地震 (2007)
  • 著者名/発表者名: 石原 靖
  • 学会等名: 2007年度日本地球惑星科学連合大会
  • 発表場所: 幕張国際会議場
  • 年月日: 2007-05-24
• [学会発表] 低周波微動のスペクトル変動の検出の試み (2006)
  • 著者名/発表者名: 石原 靖
  • 学会等名: 2006年度日本地球惑星科学連合大会
  • 発表場所: 幕張国際会議場
  • 年月日: 2006-05-17
• [学会発表] テレメータ化された海半球ネットワークによる地震イベントの検出能力 (2006)
  • 著者名/発表者名: 石原 靖
  • 学会等名: 2006年度日本地球惑星科学連合大会
  • 発表場所: 幕張国際会議場
  • 年月日: 2006-05-17
• [学会発表] 不連続面の形状を考慮した理論地震波形記録の計算について (2006)
  • 著者名/発表者名: 坪井 誠司
  • 学会等名: 2006年度日本地球惑星科学連合大会
  • 発表場所: 幕張国際会議場
  • 年月日: 2006-05-16
• [学会発表] S-wave travel time anomalies by the Izu-Bonin stagnant slab (2006)
  • 著者名/発表者名: Suetsugu, D.
  • 学会等名: 2006年度日本地球惑星科学連合大会
  • 発表場所: 幕張国際会議場
  • 年月日: 2006-05-15
• [学会発表] High temperature and hydrus melt oceanward of subducting slabs at the 410-km discontinuity (2006)
  • 著者名/発表者名: Obayashi, M.
  • 学会等名: 2006年度日本地球惑星科学連合大会
  • 発表場所: 幕張国際会議場
  • 年月日: 2006-05-15
• [学会発表] Mantle anisotropy beneath the Japanese islands (2006)
  • 著者名/発表者名: Tono, Y.
  • 学会等名: 2006年度日本地球惑星科学連合大会
  • 発表場所: 幕張国際会議場
  • 年月日: 2006-05-15
• [学会発表] Determination of mantle discontinuity depths beneath the South Pacific superswell as inferred using data from broadband OBS array (2005)
  • 著者名/発表者名: Suetsugu, D.
  • 学会等名: 2005 AGU Fall Meeting
  • 発表場所: Moscone Center, Sac Francisco, USA
  • 年月日: 2005-12-06
• [図書] 階層構造の科学 (2008)
  • 著者名/発表者名: 阪口 秀、草野 完也、末次 大輔
  • 総ページ数: 227
  • 出版者: 東京大学出版会
• [備考]
  • URL: http://ohp-ju.eri.u-tokyo.ac.jp/tokutei/index.html