海底地震・電磁気観測によるポリネシア・マントルプルームの実態解明

2007 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 19253004
• 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: 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) ; 塩原 肇 東京大学, 地震研究所, 准教授 (60211950) ; 杉岡 裕子 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, 技術研究主任 (00359184) ; 後藤 忠徳 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 (90303685) ; 笠谷 貴史 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, 技術研究副主任 (90373456)
• キーワード: ホットスポット / マントルプルーム / 海底地震計 / 海底電磁気計 / トモグラフィー

研究概要

1.観測のための事前交渉 本観測研究はフランスとの共同事業として行うため、フランス側との綿密な事前打ち合わせが不可欠である。今年度は、本課題におけるフランス側の中心的な研究機関であるモンペリエII大学、仏領ポリネシア大学、タヒチ地球物理観測所を訪問し、フランス側研究者との会合を開いた。そこでの議論を通じて観測計画の詳細を決定し、観測研究参加機関の問で「観測実施取り決め書」を締結した。その上で在タヒチ・フランス高等弁務官事務所、仏領ポリネシア政府科学技術担当者と面談し、観測許可申請を行った。また排他的経済水域での観測に必要なEEZ観測許可申請もすでにおこなっている。
2.観測機器準備 広帯域海底地震計の一部を購入するなど、観測機器の整備を行った。
3.シップタイムの確保 広帯域海底地震計及び海底電磁気計を設置するため、海洋研究開発機構の観測船「みらい」のシップタイム申請が認められた。
4.マントル上昇流モデリング 過去の研究によって得られた地震波速度モデルを用いて、上部マントルにおける対流計算を行った。対流によって引き起こされる地形の凹凸を計算し、それを実測されているホットスポットにともなう地形の異常と比較したところ、非常によい一致を示した。この結果は、計算に用いる粘性構造にはあまり依存しない。マントルにおける流れ場から、ホットスポットをつくるプルームには、上部マントル深部からホットスポットに向けてほぼ垂直に上昇しているものと、一度リソスフェアの底まで上昇してから測方移動してホットスポットに達しているものと2種類あることが示唆された。

研究成果

• [雑誌論文] No thinning of the lithosphere beneath the Cook-Austral chain (2008)
  • 著者名/発表者名: Adam, C.
  • 雑誌名: J.Geophys.Res (印刷中)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Marine deep-towed DC resistivity survey in a methane hydrate area,Japan Sea (2008)
  • 著者名/発表者名: Goto, T.
  • 雑誌名: Exploration Geophysics 39(印刷中)
  • 査読あり
• [雑誌論文] 80-Myr history of buoyancy and volcanic fluxes along the trails of the Walvis and St.Helena hotspots (South Atlantic) (2007)
  • 著者名/発表者名: Adam, C.
  • 雑誌名: Earth Planet.Sci.Lett 261 ページ: 432-442
  • 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] Source distribution of Earth's background free oscillations (2007)
  • 著者名/発表者名: Nishida, K.
  • 雑誌名: J.Geophys Res 112 ページ: doi:10.1029/2006JB004720
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fluid mechanical representation of plate boundaries in mantle convection modeling (2007)
  • 著者名/発表者名: Takaku, M.
  • 雑誌名: Phys.Earth Planet.Inter ページ: 44-56
  • 査読あり
• [雑誌論文] Complex mantle flow in the Mariana subduction system: evidence from shear wave splitting (2007)
  • 著者名/発表者名: Pozgay, S.H.
  • 雑誌名: Geophys.J.Int 170 ページ: 371-386
  • 査読あり
• [雑誌論文] 深海巡航AUV「うらしま」によって得られた相模湾初島沖の海底地すべり音響イメージ (2007)
  • 著者名/発表者名: 笠谷 貴史
  • 雑誌名: 海洋調査技術 19 ページ: 11-17
  • 査読あり
• [学会発表] French Polynesia Hotspot Swells Explained By Dynamic Topography (2007)
  • 著者名/発表者名: Adam. C.
  • 学会等名: 2007 AGU Fall Meeting
  • 発表場所: サンフランシスコ(米国)
  • 年月日: 2007-12-11
• [学会発表] Seismic image of the South Pacific superplume (2007)
  • 著者名/発表者名: Suetsugu, D.
  • 学会等名: SOPAC 2007 annual meeting
  • 発表場所: ヌクアロファ(トンガ王国)
  • 年月日: 2007-11-22
• [学会発表] 南太平洋スーパープルームの全体像 (2007)
  • 著者名/発表者名: 末次 大輔
  • 学会等名: 2007年日本地震学会秋季大会
  • 発表場所: 仙台国際センター
  • 年月日: 2007-10-24
• [学会発表] Modeling French Polynesia hot spot swells by dynamic topography based on a new regional tomographic model (2007)
  • 著者名/発表者名: アダム クラウディア
  • 学会等名: 2007年日本地震学会秋季大会
  • 発表場所: 仙台国際センター
  • 年月日: 2007-10-24
• [学会発表] P-wave velocity tructure of the mantle beneath the South Pacific superwell revealed by joint ocean floor and islands broadband seismic experiments (2007)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, S.
  • 学会等名: IUGG General Assembly 2007
  • 発表場所: ペルージャ(イタリア)
  • 年月日: 2007-07-06
• [学会発表] Three-dimensional shear-wave speed structure beneath the Philippine Sea by land and ocean bottom broadband data (2007)
  • 著者名/発表者名: Isse, T.
  • 学会等名: IUGG General Assembly 2007
  • 発表場所: ペルージャ(イタリア)
  • 年月日: 2007-07-06
• [学会発表] P-wave mantle tomography with a focus on the South Pacific superswell obtained from traveltime and relative traveltime data (2007)
  • 著者名/発表者名: Obayashi, M.
  • 学会等名: IUGG General Assembly 2007
  • 発表場所: ペルージャ(イタリア)
  • 年月日: 2007-07-06
• [図書] 階層構造の科学(共著) (2008)
  • 著者名/発表者名: 阪口 秀
  • 総ページ数: 227
  • 出版者: 東京大学出版会