2021年 | プレスリリース・研究成果
日本地下の3次元地震波異方性構造を解明 ―プレート変形・マントル対流・地震火山の理解に重要な手がかり―
【発表のポイント】
- 日本列島下の精確な3次元地震波速度異方性（注1）構造を初めて明らかにした。
- 太平洋プレートの沈み込みとその変形がマントル対流のパターンを支配することを発見した。
- 日本列島の火山と地震の成因を理解する重要な手がかりとなる。
【概要】
地球内部の岩石には、「地震波速度異方性」という性質があります。地震波の伝播する方向によって地震波の伝播速度が異なるという物理性質で、地球内部岩石の変形、地殻の応力場、およびマントル対流のパターンなどを反映していると考えられています。
東北大学大学院理学研究科 地震・噴火予知研究観測センターの趙大鵬教授とZewei Wang博士（PD研究員、現在は中国南方科技大学 助教）は、従来の地震波トモグラフィー法（注2）を改良し、日本列島下の精確な3次元地震波速度異方性構造を明らかにしました。これにより、日本海溝から日本列島下に沈み込んでいる太平洋プレートおよびその周りのマントルにおける詳細な3次元地震波速度異方性構造を解明し、太平洋プレートの沈み込み、ならびに、太平洋プレートそれ自体の変形が日本列島下のマントル対流のパターンを支配することがわかりました。本研究成果は、日本列島の火山と地震の成因および地殻変動を理解する重要な手がかりになると思われます。
本成果は、米科学誌「Science Advances」に1月20日に論文としてオンライン掲載されました。
図１. 日本列島とその周辺地域。青色のコンター線は沈み込んでいる太平洋プレート（スラブとも呼びます）上面の等深線。赤色のコンター線は沈み込んでいるフィリピン海プレート上面の等深線。白四角は本研究で利用した基盤観測網の地震観測点、▲は活火山。白矢印と数値はプレート沈み込みの方向と速さ。
【用語解説】
（注1）地震波速度異方性
ある物質において、地震波の伝播速度が地震波の伝播方向によって異なるという物理的性質です。地球内部岩石の変形、応力場およびマントル対流の方向やパターンを反映していると考えられます。
（注2）地震波トモグラフィー法
コンピュータで大量の地震波伝播時間のデータを処理することによって、地球内部の3次元地震波速度分布を求める方法です。その原理は医学分野のCTスキャンと同じです。周囲よりも高速度の地域を青色、低速度の地域を赤色で示します。高速度域は低温で硬い岩石、低速度域は高温で柔らかい岩石に対応します。
問い合わせ先
＜研究に関すること＞
東北大学大学院理学研究科
地震・噴火予知研究観測センター
教授 趙 大鵬（ちょう たいほう）
E-mail：zhao*tohoku.ac.jp（*を@に置き換えてください）
＜報道に関すること＞
東北大学大学院理学研究科
広報・アウトリーチ支援室
電話： 022-795-6708
E-mail：sci-pr*mail.sci.tohoku.ac.jp（*を@に置き換えてください）