アレイ観測及び散乱理論による地球深部反射面の微細構造

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核ーマントル境界及び内核ー外核境界の2つの重要な地球深部境界面の不均質性の特徴について,アレイ観測及び散乱理論を用いて定量的に解明を行った。以下3つの主要な点についてまとめる。1)北海道ー弘前ー東北大学微小地震観測網によるPKPーCdiff波の観測では,低周波と高周波の別々の成分がみられる。このうち高周波成分は卓越周波数が2ー3Hzで,振動がPKPーAB相までも続き,さらにスロ-ネスがPKPーABのそれに近いという特徴が明らかになった。これらの特徴から,このような波の散乱性は,従来考えられていたようなマントル最下部層ではなく,むしろもっと浅い部分,例えば上部マントル最下部付近がその下限となる。2)GDSNのデ-タはCDーROMの形で現在収録されており,多量のデ-タを系統的に処理することが可能になってきた。あるコアフェ-ズに注目して,その信号を高めるために,反射法的に地震波記録を重ね合わせた。体と考えられている内核の直接的な証拠であるそこをS波で通過するPKJKPという未確認の波を,2000個の地震について重ね合わせてみたが,信号がそれでも弱すぎるのか,決定的な結論は得られなかったが,今後,種々の波に応用できる。3)核ーマントル境界面の凸凹の特徴については,定量的な議論は今だに十分でない。従来の散乱波を用いた研究に対して,この面をかするようにして伝幡する波の散乱は,その信号の強さから,全く新しい情報が得られる可能性がある。境界積分法による正確なモデリングによって,このような波の散乱状態,特に散乱波の卓越周期と凸凹の特徴的な波長との関係がわかった。以上,日本列島アレ-と組み合わせれば,さらに詳しい定量的な議論が可能である。