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

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19253004
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 海外学術
• 研究分野: 固体地球惑星物理学
• 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, 地球内部ダイナミクス領域, プログラムディレクター (20359178)
• 連携研究者: 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, イナミクス領域・技術研究主任 (00359184) ; 一瀬 建日 東京大学, 地震研究所, 助教 (60359180) ; 笠谷 貴史 独立行政法人海洋研究開発機構, 地球内部ダイナミクス領域, 技術研究副主任 (90373456) ; 多田 訓子 独立行政法人海洋研究開発機構, 地球内部ダイナミクス領域, 技術研究副主任 (00509713) ; 伊藤 亜妃 独立行政法人海洋研究開発機構, 地球内部ダイナミクス領域, 技術研究主事 (90371723) ; 馬場 聖至 東京大学, 地震研究所, 助教 (70371721) ; 田中 聡 独立行政法人海洋研究開発機構, 地球内部ダイナミクス領域, 主任研究員 (60281961) ; 深尾 良夫 独立行政法人海洋研究開発機構, 地球内部ダイナミクス領域, 領域長 (10022708)
• 研究協力者: DOMINIQUE Reymond タヒチ地球物理学観測所, 所長 ; CLAUDIA Adam ポルトガル, エボラ大学地球科学教室, 助手
• 研究期間 (年度): 2007 – 2010
• 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

研究概要

ソサエティ・ホットスポット(仏領ポリネシア)の成因を推定するために、2009年2月から2010年12月にかけて同ホットスポット付近海域で広帯域海底地震計、海底磁力電位差計、海底差圧計の観測網を展開し、観測は成功裏に終了した。表面波解析の予察的結果によれば、同ホットスポットの上部マントルに顕著な低地震波速度異常が見出された。これは同ホットスポットの成因がマントル上昇流であることを示している。

研究成果

• [雑誌論文] Depths of the 410-km and 660-km discontinuities in and around the stagnant slab beneath the Philippine Sea : Is water stored in the stagnant slab? (2010)
  • 著者名/発表者名: Suetsugu, D., T.Inoue, M.Obayashi, A.Yamada, H.Shiobara, H.Sugioka, A.Ito, T.Kanazawa, H.Kawakatsu, A.Shito, Y.Fukao,
  • 雑誌名: Phys. Earth Planet. Inter. 183 ページ: 270-279
  • 査読あり
• [雑誌論文] South Pacific hotspot swells dynamically supported by mantle flows, (2010)
  • 著者名/発表者名: Adam, C., M.Yoshida, T.Isse, D.Suetsugu, Y.Fukao, G.Barruol
  • 雑誌名: Geophys. Res.Lett. 37 ページ: L08302, doi:10.1029/2010GL042534
  • 査読あり
• [雑誌論文] Seismic discontinuities in the mantle transition zone and at the top of the lower mantle beneath eastern China and Korea : Influence of the stagnant Pacific slab, Phys. (2010)
  • 著者名/発表者名: Gao, Y., D.Suetsugu, Y.Fukao, M.Obayashi, Y.Shi, R.Liu,
  • 雑誌名: Earth Planet. Inter. ページ: 288-295
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fast P and S wave velocities associated with the "cold" stagnant slab beneath the northern Philippine Sea, Phys. (2010)
  • 著者名/発表者名: Sugioka, H., D.Suetsugu, M.Obayashi, Y.Fukao, Y.Gao
  • 雑誌名: Earth Planet. Inter. 179 ページ: 1-6
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evidence for infragravity wave-tide resonance in deep oceans (2010)
  • 著者名/発表者名: Sugioka, H., Y.Fukao, N.Hibiya
  • 雑誌名: Nature Communications 1 ページ: doi:10.1038/ncomms1083
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electrical conductivity imaging of the Philippine Sea upper mantle using seafloor magnetotelluric data (2010)
  • 著者名/発表者名: Baba, K., H.Utada, T.Goto, T.Kasaya, H.Shimizu, N.Tada
  • 雑誌名: Phys.Earth Planet. Inter. 183 ページ: 270-279
  • 査読あり
• [雑誌論文] South Pacific mantle plumes imaged by seismic observation on islands and seafloor (2009)
  • 著者名/発表者名: Suetsugu, D., T.Isse, S.Tanaka, M.Obayashi, H.Shiobara, H.Sugioka, T.Kanazawa, Y.Fukao, G.Barruol D.Reymond
  • 雑誌名: Geochemistry, Geophysics, Geosystem 10 ページ: Q11014, doi : 10.1029/2009GC002533
  • 査読あり
• [雑誌論文] G. H. R. Bokelmann, F. R. Fontaine, and D. Reymond, Mapping upper mantle flow beneath French Polynesia from broadband ocean bottom seismic observations (2009)
  • 著者名/発表者名: Barruol, G., D.Suetsugu, H.Shiobara, H.Sugioka, S.Tanaka
  • 雑誌名: Geophys. Res. Lett. 36 ページ: L14301, doi : 10.1029/2009GL038139
  • 査読あり
• [雑誌論文] The vertical extent of the large low shear velocity province beneath the South Pacific Superswell, Geophys. (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: Res.Lett. 36 ページ: L07305, doi : 10.1029/2009GL037568
  • 査読あり
• [雑誌論文] Seismic structure of the upper mantle beneath the Philippine Sea from seafloor and land observation : Implications for mantle convection and magma genesis in the Izu.Bonin.Mariana subduction zone (2009)
  • 著者名/発表者名: Isse, T., H.Shiobara, Y.Tamura, D.Suetsugu, K.Yoshizawa, H.Sugioka, A.Ito, T.Kanazawa, M.Shinohara, K.Mochizuki, E.Araki, K.Nakahigashi, H.Kawakatsu, A.Shito, Y.Fukao, O.Ishizuka J.B.Gill
  • 雑誌名: Earth Planet. Sci. Lett. 278 ページ: 107-119, doi:10.1016/j/epsl.2008.11.032
  • 査読あり
• [雑誌論文] Trial of multidisciplinary observation at an expandable sub-marine cabled station "off-Hatsushima Island Observatory" in Sagami Bay (2009)
  • 著者名/発表者名: Kasaya, T.(他11名中、第1著者)
  • 雑誌名: Sensors 9 ページ: 9241-9254
  • 査読あり
• [雑誌論文] Seafloor topography, ocean infragravity waves and background Love and Rayleigh Waves (2009)
  • 著者名/発表者名: Fukao, Y., K.Nishida, N.Kobayashi
  • 雑誌名: J. Geophys. Res. ページ: doi : 10.1029/2009JB006678
  • 査読あり
• [雑誌論文] 海底地震計用軽量自律型センサーの開発 (2009)
  • 著者名/発表者名: 塩原肇
  • 雑誌名: 地震2 61 ページ: 137-144
  • 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] 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(他9名、第1著者)
  • 雑誌名: 海洋調査技術 19 ページ: 11-17
  • 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
• [学会発表] Imaging and Understanding the Electrical Conductivity of Earth's Mantle; Lab Measurements, Regional and Global Studies, and Physical Interpretations (2010)
  • 著者名/発表者名: Tada, N
  • 学会等名: AGU Fall Meeting
  • 発表場所: Moscone Center, San Francisco, USA.
  • 年月日: 2010-12-14
• [学会発表] Detection of near-source ground motions associated with VLF (very low frequency) earthquakes beneath the forearc slope of the Nankai trough by broadband ocean bottom seismometers (2010)
  • 著者名/発表者名: Sugioka H.
  • 学会等名: AGU Fall Meeting
  • 発表場所: Moscone Center, San Francisco, USA.
  • 年月日: 2010-12-14
• [学会発表] Depth extent of hemispherical difference in equatorial path velocities in the upper inner core (2010)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, S.
  • 学会等名: AGU Fall Meeting
  • 発表場所: Moscone Center, San Francisco, USA.
  • 年月日: 2010-12-13
• [学会発表] Deep Earth opportunities for EPOBS (2010)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, S.
  • 学会等名: Experiments with Portable Ocean Bottom Seismographs (EPOBS)
  • 発表場所: Snowbird Resort, Snowbird, Utah. USA.
  • 年月日: 2010-09-27
• [学会発表] Reduction of oceanic/seafloor noise (2010)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, S.
  • 学会等名: Experiments with Portable Ocean Bottom Seismographs (EPOBS)
  • 発表場所: Snowbird Resort, Snowbird, Utah. USA.
  • 年月日: 2010-09-27
• [学会発表] A three-dimensional inversion of marine magnetotelluric data: Extended version of WSINV3DMT (2010)
  • 著者名/発表者名: Tada, N.
  • 学会等名: The 20th International Workshop on EM Induction in The Earth
  • 発表場所: Cataract Pyramids Resort, Giza, Egypt.
  • 年月日: 2010-09-20
• [学会発表] Array analysis of PKP(BC) phase with station corrections for travel times and amplitudes (2009)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, S.
  • 学会等名: AGU Fall Meeting 2009
  • 発表場所: Moscone Center, San Francisco, USA.
  • 年月日: 2009-12-16
• [学会発表] Recent progress of the Electro-Magnetic survey using ocean bottom electro magnetometer (2009)
  • 著者名/発表者名: Kasaya, T.
  • 学会等名: RAEG2009
  • 発表場所: 京都大学
  • 年月日: 2009-10-16
• [学会発表] First step for mobile ocean bottom broadband seismic observation of the next generation (2009)
  • 著者名/発表者名: Shiobara, H.
  • 学会等名: Workshop for developing a broadband ocean bottom seismometer pool in the UK
  • 発表場所: NOC Southampton, UK.
  • 年月日: 2009-09-15
• [学会発表] Modifications on wsinv3dmt to apply seafloor MT data (2009)
  • 著者名/発表者名: Tada, N.
  • 学会等名: IAGA2009
  • 発表場所: Liszt Ferenc Conference Center, Sopron, Hungary.
  • 年月日: 2009-08-26
• [学会発表] Submarine volcanic activity in French Polynesia detected by broadband ocean bottom seismographs (2009)
  • 著者名/発表者名: Ito, A.
  • 学会等名: International Scientific Studies 2009
  • 発表場所: Hofburg Congress Center Vienna, Austria.
  • 年月日: 2009-06-15
• [学会発表] First stp for mobile ocean bottom broadband seismic observation of the next generation (2008)
  • 著者名/発表者名: Shiobara, H.
  • 学会等名: AGU 2008 Fall meeting
  • 発表場所: Moscone Center, San Francisco, USA.
  • 年月日: 2008-12-17
• [学会発表] S-wave velocity structure beneath the South Pacific superswell, derived from passive 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] P-wave travel time tomography in the mantle beneath the South Pacific superswell (2008)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, S.
  • 学会等名: the 7^th General Assembly of Asian Seismological Comission
  • 発表場所: つくば国際会議場
  • 年月日: 2008-11-25
• [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: AGU 2007 Fall meeting
  • 発表場所: Moscone Center, San Francisco, USA.
  • 年月日: 2007-12-11
• [学会発表] Seismic image of the South Pacific superswell (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