最新のアレイデータと波形インバージョン手法による最下部マントル構造推定とその起源

利用最新阵列数据和波形反演方法估算地幔下层结构及其起源

基本信息

批准号：
09J08970
负责人：
河合研志
金额：
$ 1.79万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2009
资助国家：
日本
起止时间：
2009 至 2011
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では「波形インバージョン」と呼ばれる新しい高解像度のデータ解析手法を用いてD"層内の詳細な地震波速度モデルを推定することに成功した。そして、それを最新の鉱物物理学に基づいて解釈をすることにより、核マントル境界(CMB)に新たな制約を加えた。まず、微細構造推定に適したモデルパラメータに対する偏微分係数の計算が必要である。そこで、1984年にTarantolaによって導出された理論の実装し、点(pixel)および球対称不均質(shell)に対して偏微分係数計算手法の開発を行った。それにより、実体波を用いた非弾性減衰(Q)を含んだ一般的な異方性媒質(独立な弾性定数は21個)に対する地球深部構造推定を現実的なものとした。さらに、局所的な構造推定のために必要な新しい震源観測点補正の方法の開発を行った。次に、理論的な感度の見積もりを行い、波線理論近似に基づく反射波を用いた解析の限界を示した。そして、実際に波形インバージョンによって中米下の3次元構造の推定を行った。また、大陸地殻物質の地球深部への沈み込みについての研究も行った。密度汎関数理論に基づく第一原理計算を行い高圧下における大陸地殻物質の密度および地震波速度を求めた。当初は大陸地殻物質をヒスイ輝石および石英の混合物であると近似して、ヒスイ輝石およびその高圧相であるCF相の安定性について議論してきたが、現実の大陸地殻物質についての議論を行うために、ホーランダイト、グロッシュラーガーネットの相安定性を調べ、さらにその上で弾性定数を調べた。さらた、沈み込む大陸地殻の量を流体力学的に見積もった。その結果現在の上部中部地殻相当の量がマントル深部に運び込まれていることがわかった。

在这项研究中，我们成功地估算了D“使用新的高分辨率数据分析技术“波形反转”的详细的地震波速度模型。然后，通过基于最新矿物物理学来解释它，我们添加了对核地震边界（CMB）的新约束的新约束（CMB）。首先，对于偏差的依次依次，我们是必要的。塔兰托拉（Tarantola）在1984年开发了一种方法，用于计算点（像素）和球形对称性的不均匀性（壳体），这使得对一般各向异性培养基的深层结构（具有21个独立弹性常数）的估算是现实的。灵敏度，并根据波浪线理论近似使用反射波显示了分析的限制。实际上，我们通过波形倒置估计了中美洲下的三维结构。我们还对大陆地壳材料俯冲到更深的地球上进行了研究。第一原理计算是根据密度功能理论进行的，以确定高压下大陆地壳材料的密度和地震波速度。最初，大陆地壳材料被用作玉石和石英的混合物。我们已经讨论了玉辉石的稳定性及其高压阶段CF相，但是为了讨论实际的大陆地壳材料，我们研究了Holandite和Glossler石榴石的相稳定性，然后检查了弹性常数。我们进一步估计了沉没的大陆壳的量。结果，发现当前的上皮和中壳的量被带入地幔深处。

项目成果

期刊论文数量（0）

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科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Ab initio modeling of thermal chemical properties of the core-mantle boundary region (Invited)

核幔边界区域热化学性质的从头计算模型（特邀）

DOI：
发表时间：
2010
期刊：
影响因子：
0
作者：
Taku Tsuchiya;Kenji Kawai
通讯作者：
Kenji Kawai

Low Q in the mantle transition zone beneath the Northwestern Pacific?

西北太平洋下方地幔过渡带的 Q 值低吗？

DOI：
发表时间：
2010
期刊：
影响因子：
0
作者：
Nobuaki Fuji;Robert J.Geller;Kenji Kawai;Kensuke Konish
通讯作者：
Kensuke Konish

Efficient calculation of complete 3D Frechet derivatives for high frequency compressional teleseismic body waves

高效计算高频压缩远震体波的完整 3D Frechet 导数

DOI：
发表时间：
2011
期刊：
影响因子：
0
作者：
Nobuaki Fuji;Sebastien Chevrot;Li Zhao;Robert J.Geller;Kenji Kawai
通讯作者：
Kenji Kawai

Temperature profile in the lowermost mantle from seismological and mineral physics joint modeling

DOI：
10.1073/pnas.0905920106
发表时间：
2009-12-29
期刊：
PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA
影响因子：
11.1
作者：
Kawai, Kenji;Tsuchiya, Taku
通讯作者：
Tsuchiya, Taku

The vertical flow in the lowermlost mantle beneath the Pacific from inversion of seismi c waveforms for anisotropic structure

各向异性结构地震波形反演太平洋下地幔垂直流

DOI：
发表时间：
2010
期刊：
Earth Planet.Sci.Lett.
影响因子：
0
作者：
Kawai. K.;R.J.Geller
通讯作者：
R.J.Geller

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发表时间：
2019
期刊：
影响因子：
0
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通讯作者：
竹内希

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发表时间：
2020
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影响因子：
0
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通讯作者：
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发表时间：
2020
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影响因子：
0
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发表时间：
2016
期刊：
影响因子：
0
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鈴木裕輝;河合研志;ゲラーロバート;田中聡;Weerachai Siripuvaraporn;Songkhun Boonchaisuku;Noisagool Sutthipong;石原靖;Taweoon Kim;宮川幸治;竹内希;木村将也・亀伸樹・綿田辰吾・大谷真紀子・新谷昌人・今西祐一・安東正樹
通讯作者：
木村将也・亀伸樹・綿田辰吾・大谷真紀子・新谷昌人・今西祐一・安東正樹