マントル遷移層探査のための海底観測技術の高度化

地幔过渡层探测洋底观测技术进展

• 批准号: 21H01186
• 负责人: 歌田 久司
• 金额: $ 8.4万
• 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 (B)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2026-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H01186/
• 关键词: 海底長期観測; マントル遷移層; 電磁気観測; 地震観測; 機器開発

本研究は、マントル遷移層研究のグローバル展開に貢献することを目的として、観測技術開発（海底電磁気探査技術の飛躍的な高度化を遂げること）が本研究の柱となるが、同時に観測で得られる長期地震電磁気データの解析によるマントル遷移層の構造解明についても有効な手法の開発を進めることが必要である。本年度は以下の研究を進めた。・観測技術開発従来の方法では、マントル遷移層の電気伝導度構造解明のために必須の観測装置EFOS（地球電場観測装置）の設置と回収を無人探査機（ROV）を用いて行なってきた。この方式では、観測を実施する機会が極めて限られてしまう。これを解決するために、設置及び回収方法を多様化する必要がある。本研究ではEFOSの回収を、自己浮上方式でできるようにすることを目標としているが、そのためには、本体耐圧容器と電場測定用のケーブルを自動的に切り離す必要がある。本年度は、切り離しメカニズムの試作機による深海底での動作実験を行った。その結果、試作した方式では確実に本体耐圧球とケーブルを切り離すことができないことが判明した。そのため設計をやり直し、次年度に再度試験を行うことにした。・データ解析周期３時間から1日の間の帯域の電磁場変動は，上部マントル深部から遷移層上部に感度が高い一方，空間形状が複雑なため有効な解析手段が未整備で，この帯域が情報のギャップになっている．本研究グループでは，この帯域の解析手法の開発に以前より取り組んできた（例えばShimizu et al., 2009）が，なお多くの課題が残されている．そこで、過去の研究計画等で取得したデータを用いながら解析手法の開発を進めた。特に、球座標系でもモデル計算手法を改良し、従来は直交座標系に近似して行なっているMT法の計算に含まれうる誤差を系統的に調べた。

This study is aimed at contributing to the development of the study of migration layers and the development of measurement techniques (i.e., the advancement of seafloor electromagnetic exploration techniques). It is necessary to develop methods for the analysis of long-term seismic electromagnetic data obtained from measurements. This year, the following research has been carried out. The method of detecting technology development includes the installation and retrieval of the necessary detecting device EFOS (Earth Electric Field Measuring Device) and the application of ROV. This is a very limited opportunity to test and implement the method. The solution is to diversify In this study, it is necessary to automatically disconnect the EFOS from the main pressure vessel and the electric field measurement. This year, the operation of the deep seabed test machine was carried out. The result is that the test method is accurate, and the test method is accurate. The next year, try again. Analysis period 3 time 1 day electromagnetic field fluctuation in the interval zone, upper part, deep part, upper part of the migration layer, high sensitivity, space shape, complex shape, analysis means, not equipped, information in the zone. In this study, the authors proposed a new approach to the analysis of this domain (e.g. Shimizu et al., 2009), many problems remain. The development of analytical methods is based on previous research projects. In particular, spherical coordinate system calculation method is improved, and the calculation method of MT method contains errors in orthogonal coordinate system.

项目成果

On synthetic marine magnetotelluric inversion study: reproduction of error in data

综合海洋大地电磁反演研究：数据误差的再现

• 发表时间: 2021
• 作者: Baba;K.
• 通讯作者: K.

Broadband dispersion analysis of Love waves: a case study in the oldest Pacific Ocean

洛夫波的宽带色散分析：最古老的太平洋的案例研究

• 发表时间: 2022
• 作者: Yuki Kawano;Takehi Isse;Akiko Takeo;Hitoshi Kawakatsu;Hajime Shiobara;Nozomu Takeuchi;Hiroko Sugioka;YoungHee Kim;Hisashi Utada;Sang-Mook Lee
• 通讯作者: Sang-Mook Lee

S-wave isotropic and radially anisotropic velocity structure in the Western Pacific inferred from partitioned waveform inversion

分区波形反演推断西太平洋横波各向同性和径向各向异性速度结构

• 发表时间: 2022
• 作者: Ji-hoon Park;Sung-Joon Chang;Michael Witek;Sang-Mook Lee;YoungHee Kim;Hisashi Utada;Hitoshi kawakatsu;Hajime Shiobara;Takehi Isse;Nozomu Takeuchi
• 通讯作者: Nozomu Takeuchi

表面波波形フィッティングによる海洋地殻および上部マントルのS波速度構造の推定ー 短周期成分を活用した初期モデルの構築 ー

通过表面波波形拟合估算洋壳和上地幔的横波速度结构 - 使用短周期分量构建初始模型 -

• 发表时间: 2021
• 作者: 永井 はるか;竹内 希;川勝 均;塩原 肇;一瀬 建日;杉岡 裕子;伊藤 亜妃;歌田 久司
• 通讯作者: 歌田 久司

Seismic structure of the lithosphere-asthenosphere system beneath the oldest seafloor revealed by the broadband dispersion analysis of the Oldest-1 Array

Oldest-1 阵列的宽带色散分析揭示了最古老海底下的岩石圈-软流圈系统的地震结构

• 发表时间: 2021
• 作者: 川野 由貴;一瀬 建日;竹尾 明子;川勝 均;塩原 肇;竹内 希;杉岡 裕子;Kim YoungHee;歌田 久司;Lee Sang-Mook
• 通讯作者: Lee Sang-Mook