地震波形インバージョンによる内核境界近傍の詳細構造推定

使用地震波形反演估计内核边界附近的详细结构

• 批准号: 21K03716
• 负责人: 河合 研志
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K03716/
• 关键词: 波形インバージョン; 核マントル境界; 巨大S波低速度異常領域; 可変グリッド; 最下部マントル; 異方性構造; 波形インバージョン法; 稠密アレイ観測網; 外核; 内核; 広帯域地震波形; 固体液体境界

本研究では、最近公開されてきているアフリカ大陸の地震波観測網のデータを活用し、そのデータから情報を余すことなく引き出すことができる波形インバージョンを行うことで、アフリカLLSVP(巨大S波低速度異常領域)西側境界域にあたる南大西洋下のD″領域(最下部マントル)の詳細な3次元S波速度構造を推定した。使用した波形データは深発およびやや深発地震からの地震波を震央距離70-100度で観測したおよそ3600本の広帯域地震波形の水平トランスバース成分であり、IRISから取得した。0.005-0.1 Hzの周波数帯のフィルターをかけ、SおよびScSフェーズを含む時間窓を使用した。限られたデータの中で可能な限り高い解像度を維持したままインバージョン結果を安定させるために、可変グリッドインバージョンを行うための手法を開発して適用した。得られた3次元S波速度構造モデルには、ブラジルの下に500 kmスケールの高速度域が複数みられた他、南大西洋下のコア-マントル境界（CMB）直上に複数の小スケール（直径500 km程度）の低速度域が確認された。このうちブラジル下の高速度域は過去のファラロンプレートの沈み込み帯の位置に沿って複数並んでいることから、ファラロンスラブがD″領域に到達するまでの間に幾つかの部分に柱状に分裂したものと考えられる。一方、CMB直上の低速度域は従来の全マントルトモグラフィーでLLSVPとされてきた領域の内部だけでなくその西側にも存在しているが、LLSVPがCMB直上で薄い層（厚さ200 km程度）として西側に伸びているとするフォワードモデリングの研究（Ni & Helmberger 2003）と概ね整合的である。南大西洋下のCMB直上に複数の小スケールの低速度域が確認されたことから、LLSVPは細い上昇流の集合体であることが示唆された。

This study で は, recent public さ れ て き て い る ア フ リ カ の seismic wave 観 survey of mainland の デ ー タ を appropriate し, そ の デ ー タ か ら intelligence more than を す こ と な く lead き out す こ と が で き る waveform イ ン バ ー ジ ョ ン を line う こ と で, ア フ リ カ LLSVP low (big S wave velocity anomaly areas) the west boundary domain に あ た る under the south Atlantic の D" The domain (the bottom part of which is ト ト な) <s:1> detailed な three-dimensional S-wave velocity construction を presumption た. Using し た waveform デ ー タ は deep 発 お よ び や や deep 発 earthquake か ら の seismic を epicenter distance of 70-100 degrees で 観 measuring し た お よ そ 3600 の hiroo 帯 domain level of seismic waveform の ト ラ ン ス バ ー ス composition で あ り, IRIS か ら obtain し た. 0.005 0.1 Hz の cycle for 帯 の フ ィ ル タ ー を か け, S お よ び ScS フ ェ ー ズ を containing む time 窓 を use し た. Limit ら れ た デ ー タ の で may な high limit り い resolution を maintain し た ま ま イ ン バ ー ジ ョ を ン results settle さ せ る た め に, but - グ リ ッ ド イ ン バ ー ジ ョ ン を line う た め の gimmick を open 発 し て applicable し た. Have ら れ た three yuan S wave velocity structure モ デ ル に は, ブ ラ ジ ル の に 500 km ス ケ ー ル の high speed domain が plural み ら れ た him, south Atlantic の コ ア - マ ン ト ル boundary (CMB) straight に plural の small ス ケ ー ル (500 km) diameter の low velocity field が confirm さ れ た. こ の う ち ブ ラ ジ ル の under high speed domain は past の フ ァ ラ ロ ン プ レ ー ト の shen み 込 み 帯 に の position along the っ て plural and ん で い る こ と か ら, フ ァ ラ ロ ン ス ラ ブ に が D "field to す る ま で の に between several つ か の part に columnar に split し た も の と exam え ら れ る. One party, the CMB の low speed on the straight domain は 従 の entire マ ン ト ル ト モ グ ラ フ ィ ー で LLSVP と さ れ て き た field の internal だ け で な く そ の west に も exist し て い る が, LLSVP が CMB straight い で thin layer (thick さ 200 The west side of km) と し て に stretch び て い る と す る フ ォ ワ ー ド モ デ リ ン グ の research (2003) Ni & Helmberger と almost ね integrated で あ る. Under the south Atlantic の CMB straight に plural の small ス ケ ー ル の low velocity field が confirm さ れ た こ と か ら, LLSVP は fine い upwelling の aggregate で あ る こ と が in stopping さ れ た.

项目成果

Water Activity Along the Extensional Fossae Present on the Orcus Patera Floor.

沿着 Orcus Patera 地板上的伸展窝的水活动。

• 发表时间: 2022
• 作者: Keyur De;Makito Kobayashi;Trishit Ruj;Kenji Kawai,
• 通讯作者: Kenji Kawai,

Recent boulder falls within the Finsen crater, an assessment of ongoing geological activities

最近的巨石落在芬森陨石坑内，这是对正在进行的地质活动的评估

• 发表时间: 2021
• 作者: Trishit Ruj;Goro Komatsu;Kenji Kawai;Hanaya Okuda;Zhiyong Xiao;Deepak Dhingra
• 通讯作者: Deepak Dhingra

Waveform inversion for the 3-D S-wave velocity structure inside the LLSVPs,

LLSVP 内部 3-D 横波速度结构的波形反演，

• 发表时间: 2023
• 作者: HIGO Yuji;KAWAGUCHI Saori;Kenji Kawai,
• 通讯作者: Kenji Kawai,

Is the Hellas Impact Responsible for Extensional Structures and Volcanism in and Around the Southern Highlands of Mars?

希腊撞击是否造成了火星南部高地及其周围的伸展结构和火山活动？

• 发表时间: 2023
• 作者: Trishit Ruj;Masanori Kameyama;Kosuke Kurosawa;Tomohiro Usui;Kenji Kawai,
• 通讯作者: Kenji Kawai,

Imaging paleoslabs and inferring the Clapeyron slope in D″ beneath the northern Pacific based on high-resolution inversion of seismic waveforms for 3-D transversely isotropic structure

• DOI: 10.1016/j.pepi.2021.106751
• 发表时间: 2021-06
• 期刊: Physics of the Earth and Planetary Interiors
• 影响因子: 2.3
• 作者: Yuki Suzuki;K. Kawai;R. Geller