地震波で明かすアセノスフェアが柔らかい理由

2020 年度 実績報告書

• 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: リソスフェア / アセノスフェア / 地球内部構造 / プレートテクトニクス / 地震波減衰 / 地震波異方性

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．昨年度まで構築した北西太平洋域の広帯域海底地震波形記録（周期10-100秒）のデータベース・データセットを拡張し，内部構造推定を実施し，最終的な内部構造モデルを取得した．最終的な内部構造モデル推定の際には，異方性構造だけでなく，水平方向不均質構造の影響も考慮している．また得られたモデルの妥当性を評価し，異方性や水平方向不均質構造が存在するもとでも，観察されるモデルの特徴は有意であると結論づけた．昨年度までのリソスフェア・アセノスフェアシステム(LAS)に対する示唆の妥当性を確定した．さらに投稿論文をこの最終モデルの発表，並びに得られた最終モデルの妥当性評価を加えた形で改訂し，国際雑誌(Journal of Geophysical Research Solid Earth)に出版した．発表された論文は米国地球科学連合(American Geophysical Union)のEditors' Highlightsとして選出され，その内容をニュースレター（EOS）上で紹介された(https://eos.org/editor-highlights/unexpected-oceanic-lithosphere-asthenosphere-p-wave-velocities)．リソスフェア内部のP波速度が精密に制約されたことのインパクトは大きく，またS波速度構造との比較により得られたLASに対する示唆は地球科学の進展に対して重要な意義があることを意味している．LASの成因を突き止めるということが本プロジェクトの最終目標であり，最終目標に対する一通りの答えが得られたことになる．

研究成果

• [雑誌論文] Seismic velocity structure of the upper inner core in the north polar region (2021)
  • 著者名/発表者名: Ohtaki Toshiki、Tanaka Satoru、Kaneshima Satoshi、Siripunvaraporn Weerachai、Boonchaisuk Songkhun、Noisagool Sutthipong、Kawai Kenji、Kim Taewoon、Suzuki Yuki、Ishihara Yasushi、Miyakawa Koji、Takeuchi Nozomu
  • 雑誌名: Physics of the Earth and Planetary Interiors 巻: 311 ページ: 106636～106636
  • DOI: 10.1016/j.pepi.2020.106636
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Inversion of Longer‐Period OBS Waveforms for P Structures in the Oceanic Lithosphere and Asthenosphere (2020)
  • 著者名/発表者名: Takeuchi Nozomu、Kawakatsu Hitoshi、Shiobara Hajime、Isse Takehi、Sugioka Hiroko、Ito Aki、Utada Hisashi
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research: Solid Earth 巻: 125 ページ: e2019JP018810
  • DOI: 10.1029/2019JB018810
  • 査読あり
• [雑誌論文] Influence of a Subducted Oceanic Ridge on the Distribution of Shallow VLFEs in the Nankai Trough as Revealed by Moment Tensor Inversion and Cluster Analysis (2020)
  • 著者名/発表者名: Toh A.、Chen W. J.、Takeuchi N.、Dreger D. S.、Chi W. C.、Ide S.
  • 雑誌名: Geophysical Research Letters 巻: 47 ページ: e2020GL087244
  • DOI: 10.1029/2020GL087244
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] P Velocity Heterogeneities in the Upper Mantle beneath the Northwestern Pacific (2020)
  • 著者名/発表者名: Nozomu Takeuchi
  • 学会等名: JpGU-AGU Joint Meeting 2020
  • 国際学会