地球のゆがんだ表面を使って岩だらけの内部を明らかにする新しいイメージング技術(New Imaging Technique Uses Earth’s Warped Surface to Reveal Rocky Interior)

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2024-07-02 テキサス大学オースチン校(UT Austin)

テキサス大学オースティン校の研究者が開発した新しい計算技術「変形イメージング」は、GPSやレーダー、レーザー走査などの地表測定技術を用いて地球内部の構造を推定する方法です。この技術は地震イメージングに匹敵する結果を提供し、地殻とマントルの剛性に関する直接的な情報を提供します。剛性は地震や地質プロセスの理解に重要であり、他の技術と組み合わせることで、地震の包括的な機械モデルを構築できます。最近の研究では、2011年の東北地震のデータを使用して、地下約100キロメートルまでの画像化に成功しました。この方法は、将来的に地球のデジタルツインの構築に貢献する可能性があります。

<関連情報>

2011年東北沖M9の共地震が示す火山弧剛性の変化 Volcanic arc rigidity variations illuminated by coseismic deformation of the 2011 Tohoku-oki M9

SIMONE PUEL, THORSTEN W. BECKER, UMBERTO VILLA, OMAR GHATTAS, AND DUNYU LIU
Science Advances  Published:5 Jun 2024
DOI:https://doi.org/10.1126/sciadv.adl4264

Abstract

Rock strength has long been linked to lithospheric deformation and seismicity. However, independent constraints on the related elastic heterogeneity are missing, yet could provide key information for solid Earth dynamics. Using coseismic Global Navigation Satellite Systems (GNSS) data for the 2011 M9 Tohoku-oki earthquake in Japan, we apply an inverse method to infer elastic structure and fault slip simultaneously. We find compliant material beneath the volcanic arc and in the mantle wedge within the partial melt generation zone inferred to lie above ~100 km slab depth. We also identify low-rigidity material closer to the trench matching seismicity patterns, likely associated with accretionary wedge structure. Along with traditional seismic and electromagnetic methods, our approach opens up avenues for multiphysics inversions. Those have the potential to advance earthquake and volcano science, and in particular once expanded to InSAR type constraints, may lead to a better understanding of transient lithospheric deformation across scales.

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1702地球物理及び地球化学
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