西南日本-朝鮮半島における660km不連続面の深さ異常の面的マッピング

日韩半岛西南部 660 km 间断面深度异常区域测绘

• 批准号: 16740262
• 负责人: 東野 陽子
• 金额: $ 2.05万
• 依托单位: Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16740262/
• 关键词: マントル不連続面; 410km不連続面; 660km不連続面; ScS波; S波偏向異方性; マントル異方性; 和達-ベニオフ面; Hi-net傾斜計; 上部マントル; sScSS660S波; Spectral element method; Hi-net; トモグラフィー; スタグナントスラブ

2002年6月に生じたウラジオストックの巨大深発地震を観測した日本の高密観測点Hi-net,F-netと三次元不均質構造に対して最新の理論波形計算法(Spectral Element Method)を用いて日本列島下のマントル不連続面の深さを詳細に調べ、西南日本下では660km不連続面は西に向かって連続的に下降し最大約30km深くなりトモグラフィーのイメージと一致したが、スラブが存在し続けている九州西端下で不連続面の深さは660kmに戻り最西端の対馬では約5km上昇するという不一致が明らかになった。九州西端下での上昇傾向がさらに西側に進むとどう変化するかを調べるために、韓国、中国における広帯域データを用いて660km不連続面の深さを求めることが重要である。韓国における広帯域データを解析するためにKorea Institute of Geology, Mining and Materials (KIGAM)との共同研究を申し込みデータ提供を受けた。しかしながら、データの欠測は共同研究を申し込んでいたときに聞いていた以上に多く、解析対象の地震が起こった日時も多数のデータ欠落があり解析不可能だった。そこで、方針を転換し日本周辺でおきた3つの巨大深発地震に対し、Hi-net傾斜計によって観測されたScSとその多重反射波(ScS,sScS,ScS2,sScS2)に明瞭なS波スプリッティングが見られることに着目した。この観測記録を用いてS波偏向異方性の特性を示す早いS波の振動方向(異方性の軸)と時間差を求め、日本列島周辺下に存在する異方性構造を明らかにすることができた。多重反射波を用いることで共通な伝播領域に存在する異方性の影響を取り除くことができた。また、震源メカニズムによるS波の振動方向に平行に異方性の軸があった場合、S波スプリッティングは生じないことに着目し、震源メカニズムの違う3つの巨地震を解析することで、2種類の異方性構造が和達-ベニオフ面の上部に存在し、これらとは異なる異方性構造が和達-ベニオフ面の下部に存在することを明らかにした。和達-ベニオフ面の上の2種類の異方性は火山フロントを境にして異方性の軸が変化する様子が北海道、本州北部、琉球孤に沿って確認できた。火山フロントから太平洋側では、トレンチの走行に平行な軸をもつ異方性が存在し、火山フロントから沿岸海側では、日本下のプレート収斂方向に平行な軸をもつ異方性が分布している。沿岸海側の異方性と同じ方向に軸をもつ異方性は背孤下、サハリン列島南西部下にも見られた。 一方、和達-ベニオフ面の下の異方性構造は太平洋の海底に見られる地磁気の縞模様にほぼ垂直なNWN方向軸を持つ。この異方性は沈み込むスラブ内に一様に存在すると考えられる。

最新理论波形计算方法（Spectral Element我们利用该方法对日本列岛下方的地幔不连续面深度进行了详细研究，发现在日本西南部下方，660 km的不连续面不断向西下降，最大深度约为30 km，与层析图像一致。然而，很明显，不连续面的深度回到了九州西端以下660公里处，板片继续存在于此，并且在对马岛最西端上升了约5公里。为了研究九州西端以下的上升趋势如何进一步向西变化，利用韩国和中国的宽带数据确定660公里不连续面的深度非常重要。我们申请与韩国地质矿业材料研究所（KIGAM）联合研究，分析韩国的宽带数据，并收到了数据。然而，缺失的数据比我们申请联合研究时听到的还要多，并且由于分析对象的地震日期和时间的缺失数据较多，因此无法进行分析。因此，我们改变了政策，重点关注日本周边发生的三场深层地震，Hi-net测斜仪观测到ScS中存在明显的S波分裂及其多重反射波（ScS、sScS、ScS2、sScS2）。专注于它可以被看到的事实。利用这一观测记录，我们将确定表现出S波偏振各向异性特征的快S波的振荡方向（各向异性轴）和时间差，并阐明日本列岛附近存在的各向异性结构。完全的。通过使用多个反射波，我们能够消除公共传播区域中存在的各向异性的影响。此外，我们还重点关注了由于震源机制的原因，当存在与横波振动方向平行的各向异性轴时，不会发生横波分裂，通过对3次不同震源机制的特大地震进行分析，我们发现：发现了两种类型的结果，揭示了Wadachi-Benioff表面的上部存在各向异性结构，而Wadachi-Benioff表面的下部存在不同的各向异性结构。和立-贝尼奥夫表面的两种各向异性被证实沿着北海道、本州北部和琉球群岛的火山前缘发生变化。从火山前缘到太平洋一侧，存在轴平行于海沟延伸的各向异性，从火山前缘到沿海侧，存在轴平行于日本下方板块汇聚方向的各向异性。是。在库页岛的背部下部和西南部也观察到了与沿岸各向异性轴方向相同的各向异性。 另一方面，Wadachi-Benioff 表面下方的各向异性结构具有几乎垂直于太平洋海底看到的地磁条的 NWN 轴。这种各向异性被认为均匀存在于俯冲板片内。

项目成果

Mapping o the 410- and 660-km discontinuities beneath the Japanese islands

日本列岛下方 410 公里和 660 公里不连续面的测绘

• 发表时间: 2005
• 期刊: Journal of Geophysical Research (In press)
• 作者: Yoko TONO;Kunugi Takashi;Fukao Yoshio;Seiji Tsuboi;Kenji Kanjo;Keiji Kasahara;Yoko Tono
• 通讯作者: Yoko Tono

Detailed map of the 660-km discontinuity beneath the Japanese islands estimated from four deep events

根据四次深层事件估算出的日本列岛下方 660 公里不连续面的详细地图

• 发表时间: 2005
• 期刊: Frontier Research on Earth Evolution 2
• 作者: Yoko TONO;Kunugi Takashi;Fukao Yoshio;Seiji Tsuboi;Kenji Kanjo;Keiji Kasahara
• 通讯作者: Keiji Kasahara