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2010 年度 実績報告書

地震波観測と第一原理物性モデリングによる地球深部マントルの異方性と不均質性の研究

研究課題

研究課題/領域番号 21740330
研究機関愛媛大学

研究代表者

臼井 佑介  愛媛大学, 地球深部ダイナミクス研究センター, グローバルCOE研究員 (70435824)

キーワード地震波速度異方性 / 最下部マントル / S波スプリッティング / ポストペロブスカイト / 結晶選択配向 / 数値モデリング / Transverse Isotropy
研究概要

昨年度開発した多結晶体の弾性を計算するツールを用いて、上部及び下部マントルの地震波走時解析で得られた上部マントルの異方的なS波速度構造のモデリングを行った。しかし、観測波形における震源側の上部マントルの異方性についての補正及び、地震波走時解析のみで得られた速度構造の信頼性に問題があった。そこで、それぞれの震源の最近接の観測点についてSKS波を用いた解析を適用し、震源側の上部マントル異方性についての問題を解決した。この補正による最下部マントルの異方性への影響は0.3s~1.0sであったが、全体として観測されていたV_<SV><V_<SH>型異方性の分布に顕著な差は見られなかった。次に、信頼性の問題をクリアするために、新たに地震波形そのものを用いた波形モデリング解析を行った。波形モデリングの利点は、波の立ち上がりだけを用いる走時解析と違って、振幅や形を用いるために情報量が多く、より詳細な構造を決定することができる。理論波形計算に時間がかかるが、波形計算コードのチューニング及び計算機環境を整備することで解析を可能にした。その結果、最下部マントルの異方性は深ざ2400kmから現れ、D"不連続面の上では最大0.5%のV_<SV><V_<SH>異方性があることが分かった。またD"層内では、最大2.5%の異方性があり、核-マントル境界にいくにつれて減少するモデルが得られた。
CMB付近で異方的でなくなっていくのは、上部のようにせん断応力によってLPOが発達するという単純なモデルでは説明できない可能性を示唆している。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2010

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] Ab initio two phase molecular dynamics on the melting curve of SiO_22010

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Usui
    • 雑誌名

      Journal of Earth Science

      巻: 21 ページ: 205-216

    • 査読あり
  • [学会発表] 地震波観測と第一原理物性モデリングによるD"層の地震波速度異方性について2010

    • 著者名/発表者名
      臼井佑介
    • 学会等名
      2010年冬北陸地震研究会
    • 発表場所
      七尾市
    • 年月日
      2010-12-21
  • [学会発表] Detection of the seismic anisotropy above D" discontinuity using broad-band data recorded at Lutzow Holm Bay area2010

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Usui
    • 学会等名
      第30回極域地学シンポジウム
    • 発表場所
      立川市
    • 年月日
      2010-12-01
  • [学会発表] Ab initio two phase molecular dynamics on the melting curve of silica2010

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Usui
    • 学会等名
      2010 TANDEM Symposium on Deep Earth Mineralogy
    • 発表場所
      Wuhan, China
    • 年月日
      2010-11-05
  • [学会発表] パンアフリカン造山帯の上部マントル異方性2010

    • 著者名/発表者名
      臼井佑介
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2010年大会
    • 発表場所
      Chiba, Japan
    • 年月日
      2010-05-27
  • [学会発表] Detection of the seismic anisotropy above D" discontinuity and its mineral physics interpretation2010

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Usui
    • 学会等名
      Japan Geoscience Union Meeting 2010
    • 発表場所
      Chiba, Japan
    • 年月日
      2010-05-25

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公開日: 2012-07-19  

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