背弧下のプリュームの構造・ダイナミクスと背弧拡大のメカニズムの関連性

弧后羽流结构与动力学关系及弧后扩展机理

• 批准号: 12740264
• 负责人: 吉岡 祥一
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 2001
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-12740264/
• 关键词: プリューム; 背弧; 地震波速度; 660km不連続面; パイロライト組成; 流線; 温度; 相転移; 遺伝的アルゴリズム; 物性パラメター; 高温高圧実験; 背弧下の温度分布

背弧下の上部マントルを数百mごとの格子点に分割し、各格子点での深さからその点での圧力と温度分布を計算した。得られた背弧下での温度分布と、パイロライト組成に対する温度-圧力ダイヤグラムを用いて、すべての格子点での温度・圧力に対する密度、ヤング率、剛性率などの各種物性パラメターの値を計算し、背弧下の上部マントル内での物性パラメターの空間分布を求めた。その結果、背弧下の上昇するプリューム内の高温領域では、これらの物性値の値が小さくなることが見出された。また、相転移境界がプリュームの流れに及ぼす影響を定量的に評価し、相転移境界がある場合には、ない場合に比べて、660km直下でプリュームが妨げられ、横長の塊状になる形状を示すこと、プリューム域を除いては温度分布のパターンは両者で似ているが、相転移がある場合は、ない場合に比べてその時間的進行が遅れること、などが明らかになった。さらに、パイロライト組成を仮定し、背弧下の上部マントル内でP波・S波速度分布、及び地震波速度異常の空間分布を求め、P波、S波とも地震波速度分布と温度分布との対応がよく、低速度域は高温域に、高速度域は低温域に対応していること、P波よりもS波速度異常の方が値が大きいこと、などがわかった。また、背弧拡大モデルに対する流線から背弧下の上部マントル内での流れの速度分布の計算を行い、浅部ではプリューム域から離れるに従って速度ベクトルの向きが鉛直方向から水平方向に向いてくること、相転移境界がない場合でも、660km付近で反流が生じる可能性があることを示した。また、背弧におけるリソスフェア下部に働く剪断応力を計算し、現在の九州の南東向きのGPSデータを説明するためには、10〜20MPa程度の断応力が必要である可能性を示した。

The upper part of the dorsal arc is divided into grid points of hundreds of meters, and the depth of each grid point is calculated by calculating the power and temperature distribution of each grid point. Obtain the temperature distribution under the back arc and the temperature of the パイロライト composition - Pressure force is used for temperature and pressure force. Density, density ratio, rigidity ratio and various physical properties are calculated. , the spatial distribution of the physical properties of the upper part of the upper part of the dorsal arc is をめた.そのRESULTS, するプリューム内の高では under the back arc, これらのphysical properties の値が小さくなることが见出された.また、phase-turning realm がプリューの流れに and ぼすinfluenceをQuantitative evaluation of に価し、phase-turning realm があるOccasion には, ないoccasion に比べて, 660km straight down でプリュームが hinder げられ, horizontally long block になるThe shape is similar to the shape of the domain, and the temperature distribution is similar to the shape. Shifting the occasion は, ない occasion に than べてその time progress が遅れること, などが明らかになった.さらに, パイロライト composed of を仮定し, P wave and S wave velocity distribution in the upper part of the dorsal arc, and seismic wave velocity anomaly spatial distribution, P wave, S wave, and seismic wave velocity distributionとTemperature distribution is a との対応がよく, a low speed domain is a high temperature domain に, a high speed domain is a low temperature domain に対応していること, P wave and S wave speed abnormality.また, back arc large モデルに対する flow line から upper part under the back arc マントル内での流れCalculation of speed distribution The vertical direction and the horizontal direction of the horizontal direction The possibility of reflux due to the close distance of 660km is not obvious.また、Back arc におけるリソスフェア Lower part に働く shear force をcalculation し、Now のKyushu のSoutheast direction きのGP Sデータを Explain the necessity and possibility of breaking force of 10~20MPa degree.

项目成果

S.Yoshioka and Y.Ito: "Lateral vaviations of effective elastic thickness of the subducting Philippine Sec plate along the Nankai trough"Earth Planets Space. 53(in press). (2001)

S.Yoshioka 和 Y.Ito：“沿南海海槽俯冲菲律宾第二板块的有效弹性厚度的横向变化”地球行星空间。

T.Murakami and S.Yoshioka: "The relationship between the physical properties of the assumed pyrolite composition and depth distributions of seismic velocities in the upper mantle"Physics of the Earth and Planetary Interiors. (in press). (2001)

T.Murakami 和 S.Yoshioka：“假定的叶熔岩成分的物理性质与上地幔地震速度的深度分布之间的关系”地球和行星内部物理学。