日本地球惑星科学連合2015年大会

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ポスター発表

セッション記号 S (固体地球科学) » S-IT 地球内部科学・地球惑星テクトニクス

[S-IT35] 地球深部ダイナミクス:プレート・マントル・核の相互作用

2015年5月26日(火) 18:15 〜 19:30 コンベンションホール (2F)

コンビーナ:*中川 貴司(海洋研究開発機構数理科学・先端技術研究分野)、綿田 辰吾(東京大学地震研究所海半球観測研究センター)、境 毅(愛媛大学地球深部ダイナミクス研究センター)

18:15 〜 19:30

[SIT35-P11] 日本列島下の遠地地震P波・S波トモグラフィー

*藤澤 萌人1趙 大鵬1豊国 源知1北川 弘樹2 (1.東北大・理・予知セ、2.就実高校)

日本列島は,4つのプレートが隣接し相互に作用しあう複雑なテクトニクスを有しているため,その地下構造は非常に不均質である.これまでに近地地震データを用いた数多くの地震波トモグラフィー研究により, 詳細な日本列島下の3次元速度構造の推定がなされてきた.しかしながら,その研究対象領域は地殻や上部マントルといった浅部に限定されており, 日本列島深部(深さ200-700 km)の構造を推定した研究は少なく, その構造はあまり分かっていない. 日本列島深部の構造を調べることは, 沈み込むスラブやマントル上昇流の深部での様子や相互の関連などを理解できると考えられ, マントルダイナミクス解明において非常に重要である.
本研究では, 遠地地震の相対走時残差を使用した遠地地震トモグラフィーにより日本列島深部のP波, S波の速度構造を推定した. P波を用いた同様の研究は過去にも行われてきたが (例えば, Zhao et al., 1994, 2012; Abdelwahed and Zhao, 2007 など), S波を用いた研究は少ない. P波とS波両方のデータを用いることで, 速度構造だけでなくポアソン比の分布も得られ, 日本列島地下深部の構造をより詳細に把握することができる.
本研究で用いた遠地地震の相対走時残差は, P波においては, 先行研究(Zhao et al., 1994, 2012; Abdelwahed and Zhao, 2007) により集められた日本からの震央距離30~100° の地震360個の中から, 日本全土で観測されており, かつ100点以上の観測点で観測された130個の遠地地震と, 震源の分布がなるべく均等になるように新たに読み取った38個地震の計168個の遠地地震より約6万個のP波走時データである. S波においては, 震源の分布が均等になるように選んだ56個の遠地地震より約4万個のS波データを使用した. また, 浅い速度構造を補正するために, 気象庁の一元化カタログから100点以上で観測された近地地震約3千個を用いた. 解析手法には, 近地地震と遠地地震のデータを同時にインバージョンすることができるZhao et al. (1994, 2012) のトモグラフィー計算プログラムを用いた.
 得られた結果より, P波, S波ともに背弧側から続く低速度異常体が見られ, これはマントルウェッジ内のコーナーフローであると考えられる. 関東地方以西においては, 内陸下の稍深発地震の震源に沿った高速度異常を見ることができ, 沈み込むフィリピン海スラブであると考えられる. 特に九州地方になるとこの高速度異常は深さ400 km程にまで達する様子がP波, S波の両方で見ることができ, フィリピン海スラブは九州下ではマントル遷移層まで沈み込んでいると考えられる. 発表ではこれらに加え, ポアソン比やマントル深部物質の物性に関するR値(dlnVs/dlnVp)を求めることで, 日本列島の深部構造をより詳細に議論したい.