著者

佐野 貴司 テハダ マリア ルイサ 中西 正男 羽生 毅 三浦 誠一 末次 大輔 利根川 貴志 石川 晃 清水 健二 淸水 祥伽

出版者

公益社団法人 東京地学協会

雑誌

地学雑誌 (ISSN:0022135X)

巻号頁・発行日

vol.130, no.4, pp.559-584, 2021-08-25 (Released:2021-09-23)

参考文献数

163

被引用文献数

2 4

---

Large Igneous Provinces (LIPs), such as the Ontong Java Plateau (OJP) in the western equatorial Pacific, provide information on mantle processes and composition, and their formation may have global environmental consequences. The OJP is the largest oceanic plateau and is probably the most voluminous igneous edifice on Earth. Despite its importance, the size, volume, and formation rate of the OJP are not yet well constrained. The maximum extent of OJP-related volcanism may be even greater than currently estimated, because volcanological studies indicate that long lava flows (or sills) from the OJP may have reached the adjacent Nauru, East Mariana, and possibly Pigafetta basins. Moreover, the similarity in age and some geochemistry of lavas from the Ontong Java, Hikurangi, and Manihiki plateaus suggests that they once may have been part of a single LIP (Ontong Java Nui, OJN). If true, the massive volcanism may have covered > 1% of the Earth's surface. The lack of detailed knowledge of the size, age, and composition of the OJP has given rise to various models, such as a surfacing mantle plume head, bolide impact, and fusible mantle melting, but no model satisfies all observational data and no consensus has been reached on its origin. The OJP is divided into the High Plateau to the west and the Eastern Salient to the east. The basaltic basement of the OJP was cored at seven sites during Deep Sea Drilling Project (DSDP Site 289) and Ocean Drilling Program (ODP Sites 289, 803, 807, 1183, 1185, 1186, and 1187) expeditions, but all sites are exclusively located on the High Plateau. In order to examine the true extent of the OJP (i.e., whether the flows in the Nauru, East Mariana, and Pigafetta basins, as well as the Manihiki and Hikurangi plateaus are parts of the OJN), we propose drilling in the Eastern Salient and adjacent basins to recover basement samples. We also propose drilling through the sedimentary section on the Magellan Rise, a small plateau that formed > 20 Myr before the proposed OJN emplacement. Because of its greater age, the sedimentary sequence on the Magellan Rise may preserve ash layers or other chemical tracers that cover the entire eruptive history of OJN. The sediment layers from the Magellan Rise are also useful for evaluating environmental effects of OJN emplacement, including older and younger perturbations related to other LIPs.

著者

武村 俊介 濱田 洋平 奥田 花也 岡田 悠太郎 大久保 蔵馬 悪原 岳 野田 朱美 利根川 貴志

雑誌

日本地震学会2023年度秋季大会

巻号頁・発行日

2023-09-29

著者

西田 究 利根川 貴志 久保田 達矢 市原 美恵

雑誌

日本地震学会2022年度秋季大会

巻号頁・発行日

2022-09-15

著者

武村 俊介 松澤 孝紀 野田 朱美 利根川 貴志 浅野 陽一 木村 武志 汐見 勝彦

出版者

日本地球惑星科学連合

雑誌

日本地球惑星科学連合2019年大会

巻号頁・発行日

2019-03-14

---

沈み込みプレート境界浅部で発生するスロー地震は、プレート境界の摩擦状態などの構造的特徴を知る鍵となる(例えば、Saffer and Wallace, 2015 Nature Geo.)。本研究では、室戸岬沖から紀伊半島南東沖にかけての領域で発生した浅部超低周波地震に着目し、浅部超低周波地震の活動の空間変化から発生域の構造的特徴を明らかにすることを目的とする。Asano et al. (2008 EPS)の手法で得られた浅部超低周波地震の検知時刻周辺を解析時間窓として、周期20-50秒の帯域のF-net速度波形に対してTakemura et al. (2018 GRL)のCMT解析を行い、浅部超低周波地震の発震時刻、震央位置、地震モーメントおよび震源時間関数のパルス幅を推定した。CMT解析のためのGreen関数は、Takemura et al. (2019 PAGEOPH)の3次元不均質構造モデルを仮定した地震動シミュレーションにより評価した。2003年6月から2018年5月の期間に検知された浅部超低周波地震に対してCMT解析を行ったところ、室戸岬沖、紀伊水道沖および紀伊半島南東沖のトラフ軸付近に低角逆断層の解が多く推定された。得られたCMTカタログから、それぞれの領域における積算モーメントを評価し、その空間変化を調べた。室戸岬沖、紀伊水道沖および紀伊半島南東沖の領域で積算モーメントが高く、紀伊半島南方沖では小さいことがわかった。浅部超低周波地震の活動域の構造的特徴を明らかにするため、得られた積算モーメントの空間変化と、すべり欠損速度(Noda et al. 2018 JGR)およびS波速度構造(Tonegawa et al. 2017 Nature Comm.)を比較した。浅部超低周波地震の積算モーメントが高い領域は、すべり欠損速度が大きい領域の周囲に位置し、プレート境界直上に顕著な低速度領域が存在することがわかった。低速度領域から流体の存在が示唆され、浅部超低周波地震の発生は流体とすべり欠損速度の両方が鍵をにぎると考えられる。謝辞F-netの広帯域速度波形記録を使用しました.スロー地震学のスロー地震データベースよりカタログをダウンロードしました(Kano et al., 2018 SRL).地震動計算には地球シミュレータを利用しました.

著者

武村 俊介 利根川 貴志 中島 淳一 汐見 勝彦

出版者

日本地球惑星科学連合

雑誌

日本地球惑星科学連合2019年大会

巻号頁・発行日

2019-03-14

---

海洋プレート上部に低速度層として存在する海洋性地殻は,沈み込みに伴う脱水反応によりエクロジャイト化することで,深い部分では海洋マントルと同程度の地震波速度となることが予想される(例えば,Fukao et al., 1983 Nature; Abers et al., 2003 GRL; Hacker et al., 2003 JGR).本研究では,海洋モホを伝播する屈折波を用いて,フィリピン海プレートの海洋性地殻がエクロジャイト化する深さを拘束することを試みる.海域で発生する海洋モホより浅い地震時に,陸域で観測される初動は海洋モホを伝播する屈折波となることが知られている(Takemura et al., 2016 EPS).例えば,2016年4月1日に三重県南東沖の地震時に陸域のHi-netで観測された初動走時は,震央距離70~200 kmにおいて見掛け速度7.2 km/s程度の屈折波PPHSが明瞭に確認できる.震央距離200 km以上では,見掛け速度8 km/s以上と海洋マントルに対応した初動走時となる.このような見掛け速度の距離変化は,マントル以深の地震波速度構造に起因すると考えられる.現実的な構造を仮定した2次元差分法による地震動シミュレーションにより,初動走時の特徴を調べる.地殻構造はF-net 1D構造(Kubo et al., 2002 Tectonophys.),フィリピン海プレート上面形状はHirose et al. (2008 JGR)を採用し,プレート上面から深さ方向に7 kmの領域を海洋性地殻としてシミュレーションを行った.海洋性地殻を深部まで低速度層として存在させると,PPHSが遠方まで初動として伝播し,観測された初動走時の特徴を説明できない.そこで,海洋性地殻が海洋マントルと同程度まで高速化し,海洋モホがある深さで消失したとしてシミュレーションを行った.海洋モホの消失する深さを様々に変えたシミュレーションから,海洋モホが消失する深さに依存して初動走時が変化することがわかった.海洋性地殻のエクロジャイト化により海洋モホが深さ52 km以深で速度コントラストを持たなくなり,初動がPPHSから海洋マントルに対応したP波に変わるため,初動走時が変化する.海洋モホの消失する深さを52 kmとした時に,初動走時の再現性が最も良くなった.この深さは,Kato et al. (2014 EPS)による紀伊半島下のフィリピン海プレートの海洋性地殻のエクロジャイト化する深さと整合的である.以上のことから,海域で発生した海洋モホより浅い地震とモデルシミュレーションの比較から,海洋モホの速度コントラストが消失する深さを拘束できることが期待される.海洋モホの消失は沈み込みに伴う脱水反応が原因と考えられ,海洋性地殻のエクロジャイト化と関連があると考えられ,沈み込む流体の移送過程を知るヒントとなる.謝辞F-net MTカタログとHi-net速度波形を利用したました.地震動計算には地球シミュレータを利用しました.

著者

武村 俊介 松澤 孝紀 木村 武志 利根川 貴志 汐見 勝彦

出版者

日本地球惑星科学連合

雑誌

日本地球惑星科学連合2018年大会

巻号頁・発行日

2018-03-14

---

本研究では,紀伊半島沖で発生する浅部超低周波地震のモーメントテンソルインバージョンを行った.南海トラフで発生する浅発地震では,厚く堆積した海洋堆積物(以下,付加体)が表面波の励起および伝播に大きな影響を与える(例えば,Furumura et al., 2008; Nakamura et al., 2015; Guo et al., 2016).そこで,付加体内の地震波速度構造モデルはTonegawa et al. (2017)による推定結果により構築し,付加体下の構造は全国1次地下構造モデル(Koketsu et al., 2012)としたTakemura et al. (2018)の3次元不均質構造モデルを採用し,差分法による地震動シミュレーション(Furumura and Chen, 2004; Takemura et al., 2015)によりGreen関数を評価した.Green関数計算のための震源をフィリピン海プレート上面に0.1°毎に設定し,震源時間関数は継続時間t秒のcosine関数を仮定した.陸域に敷設されたF-netの速度波形に周期20-50秒のバンドパスフィルターをかけ,モーメントテンソルインバージョンを行った.観測波形の再現性をVariance Reductionで評価し,Variance Reductionが最大となる解を探索し,浅部超低周波地震のモーメントテンソル,継続時間,セントロイド位置および時刻を推定した.手法の妥当性を検討するため,海底地震計記録を用いて推定されたSugioka et al (2012)の浅部超低周波地震に対し,本手法を適応した.本研究のモーメントテンソルインバージョンは,使用した帯域や手法の違いにより継続時間やセントロイド時刻に違いがあるが,Sugioka et al. (2012)と同様のセントロイド位置に同様な低角逆断層が最適解として得られた.一方で,全国1次地下構造モデルを仮定してモーメントテンソルインバージョンを行ったところ,異なる位置に高角逆断層が最適解として得られた.以上のことから,海底地震計の記録がない場合でも,適切な3次元不均質構造を仮定することで正確なモーメントテンソル解が得られることがわかり,DONETなどの海底地震計敷設以前の浅部超低周波地震の活動評価の高度化に資すること可能であると考えられる.謝辞F-netの広帯域速度波形記録を使用しました.スロー地震学のスロー地震データベースよりSugioka et al. (2012)のカタログをダウンロードしました.地震動計算には地球シミュレータを利用しました.