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2015 年度 実施状況報告書

地震波解析によるリソスフェア-アセノスフェア境界の高精度マッピングの研究

研究課題

研究課題/領域番号 26400443
研究機関北海道大学

研究代表者

吉澤 和範  北海道大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (70344463)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワード地球内部構造 / リソスフェア / アセノスフェア / 上部マントル / 表面波 / 異方性
研究実績の概要

本研究は,プレート下面に相当するリソスフェア-アセノスフェア遷移境界(Lithosphere-Asthenosphere Transition: LAT)の空間分布を地震学的情報を用いて推定することを目的としている.本年度は,表面波トモグラフィーから得られたLAT分布を元に,レシーバ関数で推定されるリソスフェア内部境界(Mid-Lithosphere Discontinuity:MLD)と鉛直異方性との関係や,高周波のP波反射率の空間変化とMLD/LATとの関係など,様々な観測情報を採り入れつつ,上部マントル内の境界層に関する研究を進めた.これにより,微細なスケールの不均質性と,長波長の地震波解析でみられる境界層や異方性の鉛直変化との関係を示唆する新たな知見が得られた.成果の一部は,米国地球物理学連合秋季大会の招待講演で発表した.また,表面波モデルとS波レシーバ関数の情報を用い,大陸域のLAT/MLDと異方性の空間分布との関連を考察した論文を,国際誌に発表した(Yoshizawa & Kennett, 2015, GRL).さらに,高密度観測網を活用した新しい表面波解析法を用い,表面波の位相および振幅データから北米大陸の速度構造モデルの高精度復元を行った成果を国際誌に発表した(Hamada & Yoshizawa, 2015, GJI).また大陸域に加え,日本海や西太平洋等の海洋域での3次元速度モデル構築とLAT分布推定の研究も進め,太平洋プレートの海山列直下のアセノスフェア内に顕著な鉛直異方性(SH>SV)が確認されるなど興味深い成果が得られている.

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

大陸域や海洋域を含め,様々な地域でのプレート下面の空間分布復元に関する研究は順調に進んでおり,さらに,リソスフェア内の不連続面と鉛直異方性や微細不均質性の関係など,当初の計画を超えた新たな知見も得られている.

今後の研究の推進方策

これまで主に利用していた震源-観測点間の情報に基づく表面波トモグラフィーモデルに加え,高密度観測網から得られる観測点間の位相や振幅情報まで用いた新しいマッピング法を活用することで,表面波トモグラフィーモデルのさらなる高精度化を測ると同時に,非線形インバージョン法を用いて表面波や実体波の変換波等,各種地震学的情報を採り入れた3次元S波異方性構造モデルの構築と境界層のマッピング法の高度化を進める.また同時に,現在進めている海域と陸域におけるLAB/MLDの推定と地域毎の構造や成因の違いについても更なる検証を行っていく.

次年度使用額が生じた理由

物品類(特にファイルサーバ/ハードディスク等)について,経費節減と効率的な使用により,残額が生じた.

次年度使用額の使用計画

次年度の国際会議参加費や,解析データ保存用のハードディスク等の購入に利用する予定である.

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2015 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件)

  • [国際共同研究] オーストラリア国立大学(オーストラリア)

    • 国名
      オーストラリア
    • 外国機関名
      オーストラリア国立大学
  • [雑誌論文] The lithosphere-asthenosphere transition and radial anisotropy beneath the Australian continent2015

    • 著者名/発表者名
      Yoshizawa, K. and Kennett, B.L.N.
    • 雑誌名

      Geophys. Res. Lett.

      巻: 42 ページ: 3839-3846

    • DOI

      doi:10.1002/2015GL063845

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Interstation phase speed and amplitude measurements of surface waves with nonlinear waveform fitting: application to USArray2015

    • 著者名/発表者名
      Hamada, K. and Yoshizawa, K.
    • 雑誌名

      Geophys. J. Int.

      巻: 202 ページ: 35-54

    • DOI

      doi: 10.1093/gji/ggv213

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Lithosphere-Asthenosphere Transition, Mid-Lithosphere Discontinuity and Radial Anisotropy from Multi-mode Surface Wave Tomography2015

    • 著者名/発表者名
      Yoshizawa, K. and Kennett, B.L.N.
    • 学会等名
      American Geophysical Union 2015 Fall Meeting
    • 発表場所
      サンフランシスコ(米国)
    • 年月日
      2015-12-15
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Joint Inversion of Phase and Amplitude Data of Surface Waves for North American Upper Mantle2015

    • 著者名/発表者名
      Hamada, K. and Yoshizawa, K.
    • 学会等名
      American Geophysical Union 2015 Fall Meeting
    • 発表場所
      サンフランシスコ(米国)
    • 年月日
      2015-12-15
    • 国際学会
  • [学会発表] 大陸域におけるリソスフェア内不連続面と鉛直異方性2015

    • 著者名/発表者名
      吉澤 和範
    • 学会等名
      日本地震学会2015年秋季大会
    • 発表場所
      神戸国際会議場(兵庫県神戸市)
    • 年月日
      2015-10-28
  • [学会発表] 2観測点間の表面波の位相及び振幅比のジョイントインバージョンによる北米大陸下の上部マントル構造2015

    • 著者名/発表者名
      浜田 広太,吉澤 和範
    • 学会等名
      日本地震学会2015年秋季大会
    • 発表場所
      神戸国際会議場(兵庫県神戸市)
    • 年月日
      2015-10-28
  • [学会発表] Anisotropic layering in the continental upper mantle: Implication for the mid-lithosphere discontinuity?2015

    • 著者名/発表者名
      Yoshizawa, K.
    • 学会等名
      Japan Symposium of SEDI (Study of the Earth’s Deep Interior) 2015
    • 発表場所
      東京大学地震研究所(東京都文京区)
    • 年月日
      2015-09-26
  • [学会発表] Upper mantle structure of North America using inter-station phase and amplitude of surface waves2015

    • 著者名/発表者名
      Hamada, K. and Yoshizawa, K.
    • 学会等名
      Japan Symposium of SEDI (Study of the Earth’s Deep Interior) 2015
    • 発表場所
      東京大学地震研究所(東京都文京区)
    • 年月日
      2015-09-26
  • [学会発表] Inter-station phase speed and amplitude measurements of surface waves toward a high-resolution upper mantle model in the Sea of Japan2015

    • 著者名/発表者名
      Narita, R., Hamada, K. and Yoshizawa, K.
    • 学会等名
      Japan Symposium of SEDI (Study of the Earth’s Deep Interior) 2015
    • 発表場所
      東京大学地震研究所(東京都文京区)
    • 年月日
      2015-09-26
  • [学会発表] Radial anisotropy of the Australian lithosphere and asthenosphere2015

    • 著者名/発表者名
      Yoshizawa, K. and Kennett, B.L.N.
    • 学会等名
      International Union of Geodesy and Geophysics 26th General Assembly 2015
    • 発表場所
      プラハ(チェコ)
    • 年月日
      2015-06-30
    • 国際学会
  • [学会発表] マルチモード表面波による上部マントル鉛直異方性の制約2015

    • 著者名/発表者名
      吉澤 和範
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2015年大会
    • 発表場所
      幕張メッセ(千葉県千葉市)
    • 年月日
      2015-05-26
  • [学会発表] 表面波の位相及び振幅を用いた北米大陸の高精度マッピング2015

    • 著者名/発表者名
      浜田 広太,吉澤 和範
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2015年大会
    • 発表場所
      幕張メッセ(千葉県千葉市)
    • 年月日
      2015-05-26

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公開日: 2017-01-06  

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