著者

Abe Katsuyuki Kanamori Hiroo

出版者

東京大学地震研究所

雑誌

東京大學地震研究所彙報 = Bulletin of the Earthquake Research Institute, University of Tokyo (ISSN:00408972)

巻号頁・発行日

vol.48, no.6, pp.1011-1021, 1971-01-30

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Group velocities of long-period Rayleigh and Love waves are measured, by band-pass filtering and group-delay time methods, to study regional differences in a deep island arc structure. The measurements are made, over a period range 20 to 80 sec, for propagation paths across the Japan Sea. At longer periods, the observed group velocities of Rayleigh and Love waves are lower by as much as 0.1 km/sec than those for normal oceanic paths. It is found that the ARC-1 model, which was previously introduced to explain the low group velocities of long-period surface waves travelling across the Philippine Sea, can also explain these low group velocities. The major feature of this model is a reduction of mantle shear-velocity by 0.3 to 0.4 km/sec, or 8%, over a depth range 30 to 60 km as compared with that for normal oceanic models. This low mantle velocity and the high heat flow which was previously reported for this region suggest common causes such as high temperature and partial melting. The velocity contrast found here can be explained in terms of a 500℃ temperature excess coupled with a 4% partial melting.|長周期表面波の群速度をもちいて,弧状列島の縁海である日本海のマントル構造を調べた.日本北部及び千島列島の5つの地震についてソウルにおける長周期地震計の記録から,バンド・パス・フィルターとグループ・ディレイ・タイム法を利用して周期20秒から80秒までの群速度を求めた.日本海を横切る表面波の群速度は標準的な海のものにくらべ長周期のところでレイレー波ラブ波ともに0.1km/secほど遅い.この遅い群速度は以前にフィリッピン海を横切る表面波の遅い群速度を説明するためにもちいたARC-1モデルで同じように良く説明される.このモデルの重要な特徴は標準的な海のモデルにくらべてマントルの横波の速度が深さ30~60kmにわたって0.3~0.4km/secまたは8%ほど遅くなっていることである.この浅い所における低速度層の存在と日本海での高熱流量とを考えあわせると.日本海の下のマントル内では他の地域にくらべて温度が高く,またそれによって部分溶融が生じていると考えられる.この考えにしたがうと8%の横波の速度差は4%程度の部分溶融をともなった500℃の温度差で説明される.