The 2023 SSJ Fall Meeting

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Room D

Regular session » S07. Structure and dynamics of the Earth and planetary interiors

[S07] PM-2

Thu. Nov 2, 2023 3:00 PM - 4:15 PM Room D (F204)

chairperson:Toshiki Ohtaki, Masayuki Obayashi(JAMSTEC)

3:45 PM - 4:00 PM

[S07-10] Laterally heterogeneous lowermost outer core (F layer) of the Earth

*Toshiki OHTAKI1, Satoshi Kaneshima2 (1. Geological Survey of Japan, AIST, 2. Kyushu University)

筆者らは外核最下部から内核表面の上を伝わる波(PKPbc, PKPc-diff)と内核を伝わる波(PKIKP)の走時差の分散および外核最下部を伝わる波(PKPbc)と内核表面で反射する波(PKiKP)の走時差を使い,外核最下部の速度構造を解析してきた(Ohtaki and Kaneshima, 2015; Ohtaki et al., 2018).このうち前者の分散は解析結果からPKPbc (PKPc-diff)に起因すると考えられること,外核底の速度勾配に敏感であることが分かった.内核表面のような球殻上を伝わる波の走時の分散は,球殻の上の速度勾配に感度がある一方,その下の媒質にはよらないことが知られている(e.g., Duwalo and Jacobs, 1959; Chapman and Phinney, 1970; Ben-Menahem and Singh, 1981).一方,後者のPKPbcとPKiKPの走時差はこの二つの波の最深点間の速度の大きさに感度がある.この二つの観測を組み合わせることで,外核最下部300 kmほどの速度構造を精度良く求めることができる.
前掲の二つの論文で求まった外核最下部速度は,南米北部の地震から日本のHi-net (Okada et al., 2004)への波線ではPREMより少し遅くかつ緩やかな勾配であり,南サンドイッチ諸島の地震からHi-netへの波線ではPREMと同程度の速度の大きさではあるがさらに緩やかな勾配をもっていた.これらの結果は,外核最下部に水平方向の速度不均質があることを示している.なお,走時分散および走時差の観測にはともにこの二つの地域で違いがでており,不均質の存在は確かであると考える.
今回は,解析対象領域を広げるべく南米南部の地震をHi-netで観測した記録を前掲論文と同じ方法で解析した結果について報告する.

謝辞 本研究はJSPS科研費21K03709の助成を受けたものです.


Ben-Menahem, A., and S. J. Singh (1981), Seismic Waves and Sources, Springer-Verlag, New York.
Chapman, C. H., and R. A. Phinney (1970), Diffraction of P wave by the core and an inhomogeneous mantle, Geophys. J. Int., 21, 185–205.
Duwalo, G., and J. A. Jacobs (1959), Effects of a liquid core on the propagation of seismic waves, Can. J. Phys., 37, 109–128.
Ohtaki, T., S. Kaneshima, H. Ichikawa, and T. Tsuchiya (2018), Seismological evidence for heterogeneous lowermost outer core, J, Geophys. Res. Solid Earth, doi:10.1029/2018JB015857.
Ohtaki, T., and S. Kaneshima (2015), Independent estimate of velocity structure of Earth’s lowermost outer core beneath the northeast Pacific from PKiKP–PKPbc differential traveltime and dispersion in PKPbc, J. Geophys. Res., 120, 11, doi:10.1002/2015JB012140.
Okada, Y., K. Kasahara, S. Hori, K. Obara, S. Sekiguchi, H. Fujiwara, and A. Yamamoto (2004), Recent progress of seismic observation networks in Japan –Hi-net, F-net, K-NET and KiK net–, Earth Planets Space, 56, xv-xxviii, doi:10.1186/BF03353076.