地震波異方性トモグラフィーによる地球内部ダイナミクスの定量化

使用地震各向异性断层扫描量化地球内部动力学

基本信息

批准号：
10J09496
负责人：
石瀬素子
金额：
$ 2.43万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2010
资助国家：
日本
起止时间：
2010 至 2014-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10J09496/
关键词：
地震波異方性地震波トモグラフィー地球内部構造

项目摘要

本研究の目的は、実体波を用いて地球内部の異方性(方位異方性および鉛直異方性)の詳細な三次元速度構造を明らかにすることである。そして、本研究で得られた地震学的構造を物質科学やシミュレーション研究と関連づけて、地球内部のダイナミクスを定量的に評価する。本年度は、人工データおよび実データを用いた鉛直異方性および方位異方性解析の結果を用いて、(1) 本研究のトモグラフィー解析で仮定する異方性の軸分布の拘束条件(水平面内 : 方位異方性/鉛直方向 : 鉛直異方性)や、波線の偏り等によって生じる速度パラメータ間のトレードオフについての検討を行った ; その結果、火山周辺域では鉛直異方性が優勢であり、領域全体に方位異方性を仮定することは、構造を正しく得る解析としては最適ではないことがわかった。今後の解析では、対象領域のテクトニックな背景によって方位異方性トモグラフィーと鉛直異方性トモグラフィーを使い分ける、若しくは異方性の軸の分布に自由度がある解析方法(開発済み)を使用する。また、(2) 東北地方の島弧マントルウェッジにおけるダイナミクスと火成活動との関係に注目した考察を行った ; 本研究で得られた異方性分布は、当該地域における小規模対流のシミュレーション研究による異方性分布パターンと調和的であった。本研究で実施している異方性構造解析の有効性を示唆するひとつの傍証が得られたものと考えられる。と同時に、シミュレーション研究で考慮された地球内部の状態を表す様々なパラメータを介することで、本研究における定量的な議論の深化が見込まれる。また, 前年度より引き続いて関東地方の方位異方性に関する投稿論文の修正を行った。当該論文は、現在、再投稿のための最終段階にある。

本研究的目的是利用体波阐明地球内部各向异性（方位角和垂直各向异性）的详细三维速度结构。然后，我们将把本研究中获得的地震结构与材料科学和模拟研究联系起来，定量评估地球内部的动力学。今年，我们将利用人工数据和真实数据的垂直各向异性和方位各向异性分析结果来分析（1）本研究断层扫描分析中假设的各向异性轴向分布（水平面内）的约束条件。我们研究了由方位各向异性/垂直各向异性引起的速度参数与波浪线偏差之间的权衡；结果发现，火山周围区域的垂直各向异性占主导地位，而假设整个区域的方位各向异性对于分析准确获得结构而言并不是最佳选择。在未来的分析中，我们将根据目标区域的构造背景使用方位各向异性断层扫描或垂直各向异性断层扫描，或者使用允许各向异性轴分布具有自由度的分析方法（已开发）。另外，（2）我们重点研究了东北地区岛弧地幔楔的动力学与岩浆作用之间的关系；本研究获得的各向异性分布是基于对该地区小尺度对流的模拟研究。与各向异性分布模式相协调。这被认为是表明本研究中进行的各向异性结构分析的有效性的支持证据之一。同时，预计通过使用模拟研究中考虑的代表地球内部状态的各种参数，本研究中的定量讨论将加深。另外，继去年的基础上，我们对提交的有关关东地区方位各向异性的论文进行了修改。该论文目前正处于重新提交的最后阶段。