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2019 年度 実施状況報告書

地震波で明かすアセノスフェアが柔らかい理由

研究課題

研究課題/領域番号 18K03798
研究機関東京大学

研究代表者

竹内 希  東京大学, 地震研究所, 准教授 (90313048)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワード地震 / 海底観測 / リソスフェア / アセノスフェア / 地球内部構造 / 実体波
研究実績の概要

本研究計画では,海洋リソスフェア・アセノスフェアの減衰構造の海洋底年代依存性を推定することにより,「なぜリソスフェア硬く,アセノスフェアは柔らかいのか?」という根源的な問いに対する答えを求めようとするものである.本年度は,昨年度実施したP波速度構造推定を拡張し,Vp/Vs構造推定を実施し,リソスフェア・アセノスフェアシステムの成因に対して制約を加えた.また得られた結果を国際学会で発表するとともに,国際論文誌に投稿した.当該論文は現在査読中である.具体的には,昨年度推定したP波速度構造モデルを,リソスフェアの異方性を考慮することにより,推定精度を改善させた.また,得られたP波速度モデルと,その場表面波観測により得られた既存のS波速度構造モデルを比較することにより,Vp/Vs構造モデルを推定した.得られたモデルには,2つの重要な特徴が観測された.第一に,Vp/Vsの値は,リソスフェア内において,深さとともに急激に大きくなること,第二に,リソスフェア・アセノスフェア境界近傍でVp/Vsが大きな値をとることである.岩石実験から示唆されるVp/Vs値との比較を通じ,前者はリソスフェア内部で化学成層が存在することを,後者はリソスフェア・アセノスフェア境界近傍で非弾性もしくはメルトの効果が顕在化することを示唆する.これらの示唆は,粒界の弱化がアセノスフェアが柔らかい原因であるとともに,リソスフェア底面への付加プロセスに年代依存性が存在することを想像させる.来年度以降実施される減衰構造の年代依存性解析の結果が,この想像を支持するものとなれば,リソスフェア・アセノスフェアシステムの成因に対し,有力な一つの仮説を提唱できることになる.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

根源的な問いに対する答えの候補を提示した.来年度以降の解析でこの答えの妥当性を確認することにより,当初目標通り,あるいはそれを上回るような成果が期待できる.

今後の研究の推進方策

本年度推定されたP波およびS波速度構造モデルを用い,減衰構造推定を実施する.減衰構造の海洋底年代依存性から,本年度提唱した仮設の妥当性を検証する.

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2019

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 2件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Topography of the western Pacific LLSVP constrained by S-wave multipathing2019

    • 著者名/発表者名
      Roy Sunil K、Takeuchi Nozomu、Srinagesh D、Ravi?Kumar M、Kawakatsu Hitoshi
    • 雑誌名

      Geophysical Journal International

      巻: 218 ページ: 190~199

    • DOI

      10.1093/gji/ggz149

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Melting at the Edge of a Slab in the Deepest Mantle2019

    • 著者名/発表者名
      Thorne Michael S.、Takeuchi Nozomu、Shiomi Katsuhiko
    • 雑誌名

      Geophysical Research Letters

      巻: 46 ページ: 8000~8008

    • DOI

      10.1029/2019GL082493

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Sharpness of the hemispherical boundary in the inner core beneath the northern Pacific2019

    • 著者名/発表者名
      Iritani Ryohei、Kawakatsu Hitoshi、Takeuchi Nozomu
    • 雑誌名

      Earth and Planetary Science Letters

      巻: 527 ページ: 115796~115796

    • DOI

      10.1016/j.epsl.2019.115796

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Numerical data of probabilistic 3D lithological map of Japanese crust2019

    • 著者名/発表者名
      Takeuchi Nozomu、Ueki Kenta、Iizuka Tsuyoshi、Nagao Jun、Tanaka Akiko、Enomoto Sanshiro、Shirahata Yutaka、Watanabe Hiroko、Yamano Makoto、Tanaka Hiroyuki
    • 雑誌名

      Data in Brief

      巻: 26 ページ: 104497~104497

    • DOI

      10.1016/j.dib.2019.104497

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 海洋アセノスフェア地震学的構造に対する新たな制約2019

    • 著者名/発表者名
      竹内 希、川勝 均、塩原 肇、一瀬建日、杉岡裕子、伊藤亜妃、歌田久司
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合
    • 招待講演
  • [学会発表] Inversion of Longer Period OBS Waveforms for P Structures in the Oceanic Lithosphere and Asthenosphere2019

    • 著者名/発表者名
      Nozomu Takeuchi, Hitoshi Kawakatsu, Hajime Shiobara, Takehi Isse, Hiroko Sugioka, Aki Ito and Hisashi Utada
    • 学会等名
      AGU Fall Meeting
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2021-01-27  

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