地震速度構造
地震波速度の変化
地球の速度構造。赤い線はP波速度、青い線はS波速度、緑の線密度です。（データはRockHound Pythonライブラリから引用しました。）

地震波速度構造とは、地球や他の惑星の地下における地震波速度の分布と変化のことです。これは、物質組成、密度、多孔度、温度といった地下の特性を反映しています。 [1]地球物理学者は、速度構造の解析と解釈に基づいて、地下地質の精緻なモデルを開発しています。これらのモデルは、資源探査、地震学、そして地球の地質学的発達に関する理解を深める上で不可欠です。[2]

歴史

地球の地震速度構造に関する理解は、近代地震学の出現以来、大きく進展しました。19世紀に地震記録計が発明されたことで、地震波の記録と解析が可能になり、地震速度構造の体系的な研究が促進されました。[3]

20世紀

世界地震観測網（GSEN）観測所の分布。この地図はCartopyを用いてPythonで生成され、データは米国地質調査所（USGS）から取得された。[4]

地震学の分野は20世紀に大きな進歩を遂げた。1909年、アンドリヤ・モホロヴィチッチはモホロヴィチッチ不連続面として知られる地球内部の重要な境界を特定した。この不連続面は地殻とマントルの境界を区切っており、地震波速度が著しく増加する。[5]この研究はベノ・グーテンベルクによってさらに進められ、彼は20世紀初頭から中頃にこの境界をコア・マントル層で特定した。[6] 1960年代に導入された世界標準地震計ネットワークは地震データの収集と理解を劇的に改善し、地震速度の変化を示すことでプレートテクトニクス理論のより広範な受容に貢献した。 [7] [8] [1]

その後、1970年代から1980年代にかけて、地震波を分析して地球内部の詳細な画像を作成する技術である地震トモグラフィーが、ケイイチ・アキとアダム・ジェウォンスキーの貢献によって推進され、地球の速度構造に対する理解が深まりました。 [9] [10] [11]彼らの研究は、1981年に地球の内部速度をモデル化する大きな一歩となる暫定基準地球モデルの基礎を築きました。 [1] [12] 1984年に地震学研究機関によって世界地震ネットワークが設立されたことで、地震監視機能がさらに強化され、WWSSNの遺産が継承されました。[13]

21世紀

地震トモグラフィーの進歩と地球規模の地震観測網の拡大、そして計算能力の向上により、地球内部の速度構造をより正確にモデル化することが可能になった。[14] [15]最近の進歩は、内核の速度特性に焦点を当てており[16]、周囲ノイズトモグラフィーなどの手法を適用して画像化を改善している。[17]

地震速度構造の原理

地震波伝播の原理を用いた地震速度構造の研究は、地球の内部構造、物質構成、そして物理的状態に関する重要な知見を提供します。[1]物質の密度と状態（固体、液体、気体）の違いによって波の速度が変化することで、スネルの法則に述べられているように、屈折と反射によって波の進路が変わります。[18] [19]物質のあらゆる状態を通過し、様々な深度に関するデータを提供できるP波は、物質の種類、密度、温度などの特性に応じて速度が変化します。[3] [1]一方、S波は固体に限定されており、地球の剛性と内部構成に関する情報を明らかにします。S波は外核を通過できないため、外核が液体状態であることの発見も含まれます。[3]これらの波の伝播時間と反射の研究は、地球の層状速度構造の再構成を可能にします。[20]

これはスネルの法則の図解です。赤い線の経路で到来する地震波は、媒質変化面を通過する際に屈折します。臨界角（青い線​​）で伝播する地震波は、屈折角が90°となる臨界屈折を起こします。
地震波の反射と屈折の図解。地震波の屈折は通常、屈折した地震波が臨界的に伝播できるように広い入射角を必要とする（屈折角は90°）。

惑星の平均速度構造

層 地球 月 火星
クラスト P波：6.0～7.0 km/s（大陸性）[12]

P波：5.0～7.0 km/s（海洋性）[12]

S波：3.5～4.0 km/s [12]

P波：5.1～6.8 km/s [21]

S波：2.96～3.9 km/s [21]

P波：3.5～5 km/s [22]

S波：2～3 km/s [23] [22]

マントル 上部マントル:

P波：7.5～8.5 km/s [12]

S波：4.5～5.0 km/s [12]

P波：7.7 km/s [21]

S波：4.5 km/s [21]

上部マントル:

P波：8 km/s [22] [24]

S波：4.5 km/s [22] [24]

下部マントル:

P波：10～13 km/s [12]

S波：5.5～7.0 km/s [12]

下部マントル:

P波：5.5 km/s [25]

S波：該当なし（液体）[25]

コア 外核:

P波：8.0～10 km/s [12]

S波: 該当なし（液体）

外核:

P波：4 km/s [26] [27]

S波：該当なし（液体）[28] [27]

P波：5 km/s [29]

S波：該当なし（液体）[29]

内核:

P波: ~11 km/s [12]

S波: ~3.5 km/s [12]

内核:

P波：4.4 km/s [27]

S波：2.4 km/s [27]

地球の速度構造

地球の内部構造。[3]

地震波は地球の各層を、それぞれの層の特性に応じて異なる速度で伝播します。その速度は、それぞれの温度、組成、圧力によって決まります。[1]地球の構造には、これらの速度が急激に変化する明確な地震不連続面があり、鉱物の組成や物理的状態の変化を示しています。[30]

クラスト

地球の地殻内では、地震波速度は深さとともに増加しますが、これは主に圧力の上昇によって物質の密度が上がるためです。[31]地殻の深さと圧力の関係は直接的です。上にある岩石が重量をかけると、下の層が圧縮され、岩石の多孔性が低下し、密度が増加し、結晶構造が変化して地震波が加速されます。[32]

地殻の構成は様々であり、地震波の速度に影響を与えます。上部地殻は通常、低速（2.0～5.5 km/s）の堆積岩で構成され、下部地殻はより密度の高い玄武岩や斑れい岩で構成され、地震波の速度が速くなります。[33]

地熱勾配は地球内部の深さとともに温度が上昇することを指し、地震波速度を低下させる可能性があるが、この影響は通常、圧力の上昇による速度上昇の影響によって上回られる。 [34]

地球の1次元速度構造。灰色の領域は遷移層を示している。核-マントル境界における速度の変化は、固体から流体への物理的状態の変化を表している。内核境界では、速度の増加に反映されるように、核は流体から固体へと変化する。[3]

上部マントル

  • 平均P波速度：7.5～8.5 km/s [12]
  • 平均S波速度：4.5～5.0 km/s [12]

上部マントルにおける地震波速度の上昇は主に圧力の上昇によるもので、地殻の場合と同様ですが、速度への影響はより顕著です。[3]さらに、圧力によって引き起こされる鉱物の相変化（鉱物の構造が変化すること）が上部マントルで起こり、この加速に寄与しています。[ 35]例えば、オリビンは深さ約410 km (250 マイル)と 660 km (410 マイル) で、より密度の高い多形であるワズリアイトとリングウッダイトに変化し、遷移層での地震波の伝播を速めるよりコンパクトな構造になります。[35]

下部マントル

  • 平均P波速度：10～13 km/s [12]
  • 平均S波速度：5.5～7.0 km/s [12]

下部マントルでは、地震波速度の上昇は圧力の上昇によって引き起こされ、圧力は上層よりも高く、その結果、岩石の密度が高まり、地震波の伝播速度が速くなります。[36]熱の影響で岩石が軟化することで地震波速度が低下する可能性はありますが、下部マントルにおける支配的な要因は依然として圧力の上昇です。[34] [37]

外核

  • 平均P波速度：8.0～10 km/s [12]
  • S波: 外核が液体なので伝播しない

外核では、液体状態にあるため、高い圧力にもかかわらず地震波の速度が遅くなり、地震波速度が大幅に低下します。この急激な低下は、 D''領域またはグーテンベルク不連続面とも呼ばれる核マントル境界で観測されます。[12]

さらに、外核における地震速度の低下は、酸素、ケイ素、硫黄、水素などの軽い元素が存在し、それが外核の密度を低下させていることを示唆している。[38] [39] [40] [41]

提案されている「内側の」内核の図。[42] [43]赤い線（回転軸に沿う）の地震波の伝播は、青い線（赤道軸に沿う）の伝播よりも速い。

内核

  • 平均P波速度: ~11 km/s [12]
  • 平均S波速度: ~3.5 km/s [12]

内核は主に鉄とニッケルからなる固体で高密度に構成されているため、液体の外核に比べて地震波の速度が速くなります。[44]内核にも軽元素が存在し、この速度を変化させますが、その影響は比較的小さく抑えられています。[45]

内核の異方性

内核は異方性を持つため、地震波の速度は伝搬方向によって変化します。特にP波は、赤道面を横切るよりも内核の自転軸に沿って速く伝わります。[42]これは、地球の自転が内核の凝固過程における鉄結晶の配列に影響を与えていることを示唆しています。[46]

また、明確な遷移層（「内核」）の存在を示唆する証拠もあり、その仮説的な遷移層は内核境界の約250～400km（160～250マイル）下に存在するとされています。これは、内核を伝わるP波の走時異常から推測されます。[42] [43]この遷移層は、おそらく厚さ100～200km（62～124マイル）で、鉄結晶の配列、軽元素の分布、あるいは地球の集積史に関する知見をもたらす可能性があります。[42] [43]

内核の研究は、地球の体積の1%未満を占め、地震波が浸透しにくいことから、地震学者や地球物理学者にとって大きな課題となっている。[16] [43]さらに、S波の検出は、境界での圧縮波とせん断波の変換が最小限で、内核内での減衰が大きいため困難であり、S波速度は不確実であり、将来の研究分野となっている。[3] [16]

速度構造の横方向変化

地震速度の横方向変化とは、岩石の種類、温度、流体の存在などの地質構造の違いにより、地球の地殻を横切る地震波の速度が水平方向に変化することであり、地震波の伝播速度に影響を与えます。[47]この変化は、プレートや地質学的特徴を描写するのに役立ち、資源探査や地球内部の熱流を理解する上で重要です。[48]

不連続

不連続面とは、地球内部に存在する、地震波速度の急激な変化を引き起こす帯や表面のことで、地球の地層の構成を明らかにし、地層の境界を定めるものである。[3]

以下は地球内の主要な不連続点です。

月の速度構造

月面地震計の位置。[49]合計5つのPSEが月面に設置されたが、アポロ11号のPSEは設置後まもなく機能を停止した。

月の地震速度に関する知識は、主にアポロ計画の 受動地震実験（PSE）ステーションによって得られた地震記録に由来する。[50] 1969年から1972年の間に、5つのPSEステーションが月面に設置され、4つは1977年まで運用された。[50]これら4つのステーションは、1つの頂点に2つのステーションがある正三角形として構成されたネットワークを月の表側に作成した。 [51]このネットワークは13,000を超える地震イベントを記録し、収集されたデータは現在も研究が続けられている。[50] [51]分析により、浅い月震、深い月震、熱月震、隕石の衝突による月震の4つのメカニズムが明らかになった。[52]

クラスト

  • 平均P波速度：5.1～6.8 km/s [21]
  • 平均S波速度：2.96～3.9 km/s [21]

月の地震速度は、およそ60kmの厚さの地殻内で変化し、表面では低い地震速度を示します。[53]速度の測定値は、表面近くの100m/sから深さ5kmで4km/sに増加し、深さ25kmでは6km/sに上がります。[54] [55]深さ25kmでは不連続面が存在し、地震速度は急激に7km/sに増加します。[55]この速度はその後安定し、より深部での一貫した組成と静水圧条件を反映しています。[55]

月の厚さ約60kmの地殻内の地震波速度は、表面で最初は100m/sと低く、[53]深さ5kmで4km/sに上昇し、深さ25kmで6km/sに達し、そこから速度は急激に7km/sまで増加して安定し、より深い層では一貫した組成と圧力条件が明らかになります。[54] [55]

表面速度が低いのは、表土 が緩く多孔質であるためである。[54]深部では圧縮により速度が増加し、深さ25kmを超える領域は密で密閉された斜長岩と斑れい岩の層で特徴付けられ、静水圧のある地殻を示唆している。[55]月の地熱勾配により、速度はわずか0.1～0.2km/s低下する。[55]

月の一次元速度構造。[56]速度の変化は月の物理的状態または組成の変化を表す。赤い線はS波速度、青い線はP波速度である。

マントル

  • 平均P波速度：7.7 km/s [21]
  • 平均S波速度：4.5 km/s [21]

月のマントルの地震構造に関する研究は、データの不足によって妨げられている。月震波形の解析によると、上部マントル（深さ60～400km）における地震波速度はわずかに負の勾配を示し、S波速度は1kmあたり-6×10 -4～-13×10 -4 km/sの割合で減少することが示唆されている。[21] P波速度の減少も仮定されている。[57]データは深さ400～480km（250～300マイル）の間に遷移帯を描き出しており、そこではP波とS波の両方の速度が顕著に減少する。[21]

月面下480～1,100km（300～680マイル）に広がる下部マントルの探査では、不確実性が増大します。一部の研究では、S波透過率が一貫して低下していることが示されており、これは吸収または散乱現象を示唆しています[21]。一方、P波とS波の速度が実際には上昇している可能性があることを示唆する研究結果もあります[57] [58] 。

深さとともに温度が上昇することが、上部マントル内で観測される速度低下の主な要因であると考えられており、マントルは組成変化ではなく温度勾配によって大きく制御されていることを示唆している。 [21]境界で示された遷移層は、化学的に異なる上部マントルと下部マントルの境界を示唆しており、これは深部での高圧と高温条件による鉄濃度の上昇によって説明できる可能性がある。[21]

下部マントルのさらに深いところでは、地震の特性に関する議論が続いており、S波速度の減衰を正当化するために、深さ1,000 km（620 mi）付近で部分溶融が起こるという理論がある。 [21] [57]この溶融状態は物質の分離を引き起こし、下部領域にマグネシウムを豊富に含むオリビンの集中をもたらし、地震速度に影響を与える可能性がある。[57]

コア

月の断面模式図。液体および部分的に溶融した物質は非球形である可能性がある。

月の中心部の地震速度を理解することは、利用可能なデータが限られているため困難である。[26]

外核:

  • 平均P波速度：4 km/s [26] [27]
  • S波：外核が液体であるため伝播しない[28] [27]

内核:

  • 平均P波速度：4.4 km/s [27]
  • 平均S波速度：2.4 km/s [27]

マントル・コア境界におけるP波速度の急激な低下は、マントル内の7.7km/sから外核では4km/sへと遷移する液体の外核を示唆している。[59] S波がこの領域を通過できないことからも、溶融硫酸鉄を含むこの領域が流体であることがさらに裏付けられる。[60]

地震波速度が内核に到達した際に増加することは、固体相への移行を示唆している。[27]この増加から、より軽い元素と合金化された可能性のある固体鉄ニッケル合金の存在が推測される。[27]

現在の地球物理学的モデルでは、月の核は比較的小さく、液体の外核が月の全質量の1～3％を占め、核全体は月の質量の約15～25％を占めると想定されています。[56] [59]一部の月モデルでは核の存在が示唆されていますが、その存在と特徴は観測データによって明確に保証されているわけではありません。[21]

地震速度構造の横方向変化

地殻の速度も横方向に変化します。特に衝突盆地では隕石の衝突によって地盤が圧縮され、多孔度の低下により速度が上昇します。

月の地震波速度構造の横方向の変化は、地殻の物理的特性の違いによって特徴づけられ、特に衝突盆地内で顕著である。[61]これらの領域における速度増加は、隕石の衝突によって月の基質が圧縮され、密度が増加し、多孔性が低下したことに起因する。[61]この現象は月探査ミッションの地震データを用いて研究されており、月の地殻構造は場所によって大きく異なり、複雑な衝突の歴史と内部プロセスを反映していることが示されている。[57]

火星の速度構造

火星の1次元速度構造。[22]速度の変化は火星の物理的状態または構成の変化を表しています。

火星の地震速度に関する調査は、主にモデルと、 2018年に火星に着陸したインサイト探査機によって収集されたデータに依存してきました。2019年9月30日までに、インサイトは174件の地震活動を検出しました。 [62]インサイト以前には、 1970年代にバイキング2号着陸機が地震データの収集を試みましたが、限られた数の局所的な活動しか捉えられず、決定的な知見は得られませんでした。[63]

クラスト

  • 平均P波速度：3.5～5 km/s [22]
  • 平均S波速度：2～3 km/s [23] [22]

火星の地殻は厚さが10～50km（6.2～31.1マイル）で、深さが増すにつれて圧力の上昇により地震波速度が増加します。[64]上部地殻は密度が低く多孔性が高いことが特徴で、地震波速度が低下します。[23] 2つの重要な不連続面が観測されています。1つは地殻内の深さ5～10km（3.1～6.2マイル）にあり、[65]もう1つは地殻とマントルの境界である可能性があり、深さ30～50km（19～31マイル）にあります。[22]

マントル

上部マントル:

  • 平均P波速度：8 km/s [22] [24]
  • 平均S波速度：4.5 km/s [22] [24]

下部マントル:

  • P波：5.5 km/s [25]
  • S波：該当なし（液体）[25]
火星の内部構造の図解。[29]核は液体であると仮定されている。[29]

火星のマントルは鉄分を豊富に含む岩石で構成されており、地震波が高速で伝播するのを容易にします。[64]研究によると、深さ400～600 km（250～370 mi）の間で地震波速度に変化が見られ、S波速度は低下しますが、P波速度は一定かわずかに増加します。[22]この領域は火星の上部マントルの低速度帯（LVZ）として知られており、対流マントルの上にある静圧層によって生じている可能性があります。[29] LVZでの速度低下は、高温と中程度の圧力によるものと考えられます。[22]

火星のマントル研究では、深さ約1,100 kmと1,400 km（680マイルと870マイル）の2つの不連続面も特定されています。これらの不連続面は、オリビンからワズリアイト、そしてワズリアイトからリングウッダイトへの相転移を示唆しており、これは地球の深さ410 kmと660 km（250マイルと410マイル）におけるマントル相変化と類似しています。[29]しかし、火星のマントル組成は地球とは異なり、ブリッジマナイトが優勢な下部マントルは存在しません。[24]

最近の研究では、火星に溶融した下部マントル層が存在することが示唆されており、これは地震データの解釈や火星の熱史に関する理解に大きな影響を与える可能性がある。[25]

コア

  • 平均P波速度：5 km/s [29]
  • S波：外核が液体であるため伝播しない[29]

科学的証拠は、火星に相当量の液体の核が存在することを示唆しており、これはS波の伝播パターンから推測される。この波は液体を透過しない。[24]核は鉄とニッケルで構成されており、予想よりも低い密度から推測すると、かなりの割合で軽い元素が含まれていると考えられる。[24]

火星に地球に匹敵する固体の内核が存在するかどうかは、現在科学的な議論の対象となっている。内核の性質を裏付ける決定的な証拠はまだ存在しておらず、その存在と特徴については今後の研究が待たれている。[66]

速度構造の横方向変化

インサイト探査機のデータによって、火星の地震波速度構造の横方向の変動が明らかになり、地下が複雑に層状になっていることが示唆されました。インサイトの地震観測実験は、これらの変動が地殻の厚さと組成の違いを反映していることを示唆しており、火星特有の火山活動や地殻変動によって引き起こされた可能性が示唆されています。また、このような変動は核上部に液体層が存在する証拠も提供しており、火星の進化に影響を与える熱的要因と組成要因の複雑な相互作用を示唆しています。[62]火星地震データのさらなる分析により、これらの横方向の変動と火星マントルの対流ダイナミクスとの関係が明らかになる可能性があります。[67] [65]

エンケラドゥスの速度構造

エンケラドゥスの地下構造に関する研究により、将来の探査ミッションを見据えた理論的な速度プロファイルが得られている。[68]エンケラドゥスの内部構造は十分に解明されていないものの、科学者の間では、外殻の氷、地下の海、岩石の核からなる一般的な構造について意見が一致している。 [69] [70]最近の研究では、エンケラドゥスの内部構造を描写するために、単核[71] 、厚い氷[72]、層状核[73]の3つのモデルが提案されている。[68]

これらのモデルによれば、地震波速度は氷殻から海洋にかけて低下すると予想されており、これは多孔質で破砕された氷からより流動的な状態への移行を反映している。[74]逆に、固体のケイ酸塩核内では速度が上昇すると予測されており、月の様々な層間の際立った対比を示している。[68]

エンケラドゥスの3つのモデルの1次元速度構造（Dapré and Irving, 2024より転載）。[68]
エンケラドゥスの内部構造モデル：単一コア、[71]厚い氷、[72]および層状コア[73]

今後の計画

天体の地震探査はこれまで月と火星に限られていました。しかし、将来の宇宙ミッションでは、太陽系の他の天体にも地震研究が拡大される予定です。

2025年から2030年の間に打ち上げが予定されているエウロパ着陸ミッションは、木星の衛星エウロパの地震活動を調査します。[75]このミッションでは、アリゾナ大学がエウロパの厳しい寒さと放射能環境に耐えられるように設計した機器である氷と海洋の構造を調査するための地震計（SIIOS）を展開する予定です。[76] [77] SIIOSの目標は、エウロパの氷の地殻と地下の海に関する洞察を提供することです。

NASAは、月面探査計画アルテミスと連携し、月面計測機器開発・推進（DALI）プログラムに基づく取り組みにも資金を提供しています。[78]これらの中で特に注目すべきは、月面地震計ネットワーク（SLN）プロジェクトです。SLNは、将来の月面着陸船や月面探査車に地震計を搭載することで、月面地震計ネットワークの構築を促進することを目的としています。[79]この取り組みは、NASAによる月面地質の継続的な探査に向けた幅広い取り組みの一環です。

方法

地震速度構造の研究は、通常、地震データの観測と逆モデリング（観測データに基づいてモデルを調整し、地球内部の特性を推測する手法）を組み合わせることで行われます。地震速度構造の研究に用いられる手法には、以下のようなものがあります。

屈折地震学 地震波屈折法は、地下の地質学的特徴を解明するための地球物理学的手法です。地震波（特にP波とS波）が、地震波速度の異なる地層に遭遇すると屈折（または曲がる）するという原理に基づいています。これらの波が様々な角度で屈折する際の伝播時間を分析することで、地球物理学者は地層の深度と組成を推測することができます。[80]この手法では通常、制御された爆発や大型ハンマーによる地面の打撃など、人工の地震源を用いて必要な地震波を発生させます。地下構造に関する知見を提供する上で有用であるにもかかわらず、地震波屈折法には一定の限界があります。実施には費用がかかり、解像度は使用される地震波の波長（通常200mから1kmの範囲）によって制限されます。[19]
屈折地震学では、まず直接波（青）が受信機に到達し、続いてヘッドウェーブ（赤）が受信機に到達します。直接波とヘッドウェーブが交わる点はクロスオーバー点と呼ばれます。
反射地震学 地震反射法は、地層間の音響インピーダンスが異なる境界面での地震波の反響を利用する。 [81]研究者は、伝播時間と波の振幅の差を記録することで、これらの測定値を地下の特性と相関させ、速度構造を解明する。これは地震屈折法に似ているが、波の反射に焦点を当てている。[82]
異なる境界で反射された地震波は、異なる場所にある受信機によって受信されます。
地震トモグラフィー 地震トモグラフィーは、地震波の伝播時間を利用して地下の三次元モデルを作成し、物質の違い、温度、組成に関連する地震波速度の変化を明らかにします。[83] [84]人工的な震源を用いる屈折法や反射法とは異なり、トモグラフィーは自然の地震活動を利用して地球深部探査を行います。この技術は、マントル対流やプレートテクトニクスなどの地球力学プロセスの調査に有用です。[14]
地震によって発生した地震波を解析することで、地震波が伝播した地下の状態を反映する速度構造を調べることができます。
受信者関数解析 レシーバ関数解析は、波形データを解釈し、モホロビチッチ不連続面のような地下界面における地震波の変換と反射を調べる地震学的手法である。[85] P波がこれらの界面にぶつかったときに生成される変換S波を用いて、深度と地震学的特性を推定する。[86]計算能力の向上と広範な地震観測網の発達により、この手法は進歩し、堆積盆地の深度からモホロビチッチ不連続面の地形、さらにその先に至るまで、様々な地質構造の詳細なマッピングが可能になった。[86] [87]
速度構造を解析するために、受信機によって異なる P 波と S 波の位相が拾われます。
周囲騒音トモグラフィー（ANT） アンビエントノイズトモグラフィーは、海洋の波、嵐、交通などから発生する地球の背景ノイズを利用して地震速度構造をマッピングする地震画像化技術である。[88]複数の地震観測所からのノイズ記録を相互相関させ、地震活動から予想される波形に類似したコヒーレントな波形を抽出する。[89]このプロセスは、ある観測所で地震が発生し、別の観測所で検出された場合に記録される応答を、波動伝播のグリーン関数に従ってエミュレートする。 [89]これは、地震イベントが不十分な地域で高解像度の地下画像を提供するのに特に効果的である。[90]
完全波形反転（FWI） フル波形インバージョンは、地球の地下構造モデルを微調整するために用いられる反復的な手法であり、合成地震波形が実際の観測データと一致するまで調整が行われます。[91]この手法は、伝播時間だけでなく完全な地震波形を利用するため、科学者は地下構造のより微妙な特徴を識別することができます。[92]その応用範囲は、石油・ガス探査に不可欠な小規模貯留層イメージングから、地殻変動活動を理解するためのより大規模な地域規模のモデルまで多岐にわたります。[93] [94]

速度構造の応用

地震速度構造の応用は、地球の地下を理解することが極めて重要なさまざまな分野に及びます。

地震画像化と解釈 地震速度構造解析は、地下の地質学的画像の生成を可能にし、断層や褶曲などの構造の特定と特徴付けを容易にします。[95]より大きな地殻構造スケールでは、沈み込むスラブ、マントルプルーム、リフトゾーンなどの顕著な特徴が明らかになり、地球の内部とプレートのダイナミクスの包括的な見解を提供します。[95]
資源探査 石油、ガス、鉱物探査の分野において、地震波速度構造に関する知識は、埋蔵量の発見と採掘プロセスの戦略策定に不可欠です。[82]この理解は、潜在的な資源の大きさ、形状、物理的特性を明らかにし、掘削の決定を導き、回収を最適化するのに役立ちます。[82]
地震災害管理 地震速度構造は、地震発生時の地震波の伝播を解明する上で重要な役割を果たします。地震発生の根底にあるメカニズムに関する貴重な知見を提供し、地震ハザード評価や地震リスクを軽減するための都市計画戦略の策定に貢献します。[96]
火山学 火山下の地震速度構造を調査することは、マグマ溜まりを特定し、火山体構造を理解するための鍵となります。[97]この知識は、火山活動を予測し、潜在的な噴火リスクを評価するのに役立ち、災害への備えと軽減策の策定に不可欠です。[97]
工学地質学と環境地質学 地震速度構造は、断層などの地質学的特徴や、構造物の安定性と安全性に影響を与える可能性のある粘土などの問題のある物質を含む地域を特定することで、建設プロジェクトの現場調査において重要な役割を果たします。 [98]さらに、この技術は環境調査において、地下汚染を監視し、地下水資源を評価するために使用され、持続可能で安全な開発を確保しています。[99]
惑星地球物理学 速度構造解析は、月や火星などの他の惑星にも適用でき、それらの内部構造や地質学的な歴史を理解するのに役立ちます。

地震速度構造解析は地球を越えて、月や火星などの他の天体にも適用され、それらの内部組成や地質進化を解明します。[26]この解析は惑星科学において極めて重要であり、地球外表面の形成、地殻活動、資源の可能性に関する手がかりを提供します。[65]

制限/不確実性

  • 地球内部核のS波速度

地震波を通して地球の内核を調査することは大きな課題を伴います。[1] [16]内核を横断する地震波を直接観測することは、コア境界での信号変換が弱く、コア内部での減衰が大きいため困難です。[1] [16]地震記録の後半部分を利用する地震後期コーダ相関などの最近の技術は、内核の剪断波速度を推定しますが、課題がないわけではありません。[16]

  • 等方性の仮定

地震速度の研究では、地球の地下構造があらゆる方向で均一な特性を持つと仮定し、等方性を仮定することが多い。この単純化は解析には実用的だが、必ずしも正確ではない可能性がある。[ 10] [46]例えば、内核とマントルは異方性、つまり方向に依存する特性を示す可能性が高く、地震波の解釈の精度に影響を与える可能性がある。[100]

  • 寸法に関する考慮事項

地震モデルは多くの場合1次元であり、地球の深度による特性の変化は考慮されるものの、横方向の変化は無視されます。[101]この方法は計算を容易にしますが、地球の複雑な3次元構造を考慮できず、地下の特性に関する理解を誤る可能性があります。[14]

  • 逆モデリングの非一意性

地震波速度構造は、観測データに理論モデルを当てはめる逆モデリングによって推定されます。しかし、異なるモデルが同じデータを説明できる場合が多く、解が一意に定まらないことがあります。[102]この問題は、逆問題の条件が不十分な場合、つまりデータのわずかな変化が地下構造を大きく異なるものと示唆する場合に、さらに複雑になります。[103]

  • 月と火星の地震研究におけるデータの限界

地球とは対照的に、月と火星の地震データセットはまばらです。[13]アポロ計画では、月全体に少数の地震計が設置されましたが、火星の地震データはインサイト計画の調査結果に限られています。[56] [104]この不足により、これらの天体の速度モデルの解像度が制限され、内部構造の解釈に大きな不確実性が生じます。

参照

参考文献

  1. ^ abcdefgh Dziewonski, Adam M.; Woodhouse, John H. (1987-04-03). 「地球内部の地球画像」 . Science . 236 (4797): 37– 48. Bibcode :1987Sci...236...37D. doi :10.1126/science.236.4797.37. ISSN  0036-8075. PMID  17759204. S2CID  31488210.
  2. ^ Mavko, Gary; Mukerji, Tapan; Dvorkin, Jack (2009). 『岩石物理学ハンドブック：多孔質媒体の地震解析ツール』（第2版）. Cambridge: Cambridge University Press. doi :10.1017/CBO9780511626753. ISBN 978-0-521-86136-6。
  3. ^ abcdefgh シアラー, ピーター・M. (2019-05-30). 地震学入門（第3版）. ケンブリッジ大学出版局. Bibcode :2019inse.book.....S. doi :10.1017/9781316877111. ISBN 978-1-316-87711-1. S2CID  263550804。
  4. ^ 「GSNステーション」. Earthquake.usgs.gov . 2023年11月13日閲覧。
  5. ^ ab モホロヴィチッチ、A. (1910)。 「Das Beben vom 8. X. 1909」。Gerlands Beiträge zur Geophysik。15 (60105)。
  6. ^ Gutenberg, B (1959).地球内部の物理学. アカデミックプレス.
  7. ^ オリバー、ジャック；マーフィー、レナード (1971年10月15日). 「WWNSS：地震学の世界的観測ステーションネットワーク：地震データの標準化された収集と効率的な配信は社会的・科学的利益をもたらす」 . Science . 174 (4006): 254– 261. doi :10.1126/science.174.4006.254. ISSN  0036-8075. PMID  17778051. S2CID  27711713.
  8. ^ アイザックス, ブライアン; オリバー, ジャック; サイクス, リン R. (1968-09-15). 「地震学と新たな地球テクトニクス」. Journal of Geophysical Research . 73 (18): 5855– 5899. Bibcode :1968JGR....73.5855I. doi :10.1029/jb073i018p05855. ISSN  0148-0227.
  9. ^ アキ、ケイイチ;クリストファーソン、アンダース。ヒューズバイ、エイシュタイン S. (1977-01-10)。 「リソスフェアの三次元地震構造の決定」。地球物理研究ジャーナル。82 (2): 277–296。書誌コード:1977JGR....82..277A。土井：10.1029/jb082i002p00277。ISSN  0148-0227。
  10. ^ ab Dziewonski, Adam M.; Hager, Bradford H.; O'Connell, Richard J. (1977-01-10). 「下部マントルにおける大規模不均質性」. Journal of Geophysical Research . 82 (2): 239– 255. Bibcode :1977JGR....82..239D. doi :10.1029/jb082i002p00239. ISSN  0148-0227.
  11. ^ Sengupta, MK; Toksöz, MN (1976). 「地球マントルにおける地震速度変化の3次元モデル」. Geophysical Research Letters . 3 (2): 84– 86. Bibcode :1976GeoRL...3...84S. doi : 10.1029/gl003i002p00084 . ISSN  0094-8276.
  12. ^ abcdefghijklmnopqrstu v Dziewonski, Adam M.; Anderson, Don L. (1981). 「予備的地球モデル」.地球および惑星内部の物理学. 25 (4): 297– 356. Bibcode :1981PEPI...25..297D. doi :10.1016/0031-9201(81)90046-7. ISSN  0031-9201.
  13. ^ ab Butler, Rhett; Lay, Thome; Creager, Ken; Earl, Paul; Fischer, Karen; Gaherty, Jim; Laske, Gabi; Leith, Bill; Park, Jeff; Ritzwolle, Mike; Tromp, Jeroen; Wen, Lianxing (2004-06-08). 「グローバル地震観測網が設計目標を上回る」. Eos, Transactions American Geophysical Union . 85 (23): 225– 229. Bibcode :2004EOSTr..85..225B. doi : 10.1029/2004EO230001 . ISSN  0096-3941.
  14. ^ abc Romanowicz, Barbara (2003). 「全球マントルトモグラフィー：過去10年間の進捗状況」. Annual Review of Earth and Planetary Sciences . 31 (1): 303– 328. Bibcode :2003AREPS..31..303R. doi :10.1146/annurev.earth.31.091602.113555. ISSN  0084-6597.
  15. ^ ローリンソン、N.; サムブリッジ、M. (2003)、地殻とリソスフェアの地震走時トモグラフィー、地球物理学の進歩、第46巻、エルゼビア、pp.  81– 198、doi :10.1016/s0065-2687(03)46002-0、ISBN 978-0-12-018846-8
  16. ^ abcdef Costa de Lima, Thuany; Phạm, Thanh-Son; Ma, Xiaolong; Tkalčić, Hrvoje (2023-07-29). 「地球の内核における絶対せん断波速度の推定」. Nature Communications . 14 (1): 4577. Bibcode :2023NatCo..14.4577C. doi :10.1038/s41467-023-40307-9. ISSN  2041-1723. PMC 10387060. PMID 37516735.  S2CID 260315423  . 
  17. ^ Liu, Xin; Beroza, Gregory C.; Ben-Zion, Yehuda (2022-08-16). 「周囲ノイズ減衰トモグラフィーにより、カリフォルニア州アンザ近郊のサンジャシント断層を横切る非対称の被害帯が明らかに」. Geophysical Research Letters . 49 (15). Bibcode :2022GeoRL..4999562L. doi : 10.1029/2022GL099562 . ISSN  0094-8276. S2CID  251078656.
  18. ^ Redpath, BB (1973-05-01). 工学的現場調査のための地震波屈折法探査（報告書）. 科学技術情報局（OSTI）. doi :10.2172/4409605.
  19. ^ ab Holbrook, WS; Mooney, WD; Christensen, NI「大陸地殻深部の地震速度構造」『大陸下部地殻』23 : 1– 43.
  20. ^ Eberhart-Phillips, Donna (1990-09-10). 「 カリフォルニア州コーリンガ地域における3次元P波およびS波速度構造」. Journal of Geophysical Research: Solid Earth . 95 (B10): 15343– 15363. Bibcode :1990JGR....9515343E. doi :10.1029/jb095ib10p15343. ISSN  0148-0227.
  21. ^ abcdefghijklmno Goins, NR; Dainty, AM; Toksöz, MN (1981-06-10). 「月の地震学：月の内部構造」. Journal of Geophysical Research: Solid Earth . 86 (B6): 5061– 5074. Bibcode :1981JGR....86.5061G. doi :10.1029/jb086ib06p05061. hdl : 1721.1/52843 . ISSN  0148-0227.
  22. ^ abcdefghijkl カーン、アミール;セイラン、サバス。ヴァン・ドリエル、マーティン。ジャルディーニ、ドメニコ。ログノンネ、フィリップ。サミュエル、アンリ。シュマー、ニコラス C.シュテーラー、サイモン C.デュラン、アンドレア C.黄泉城。キム・ドヨン。エイドリアン・ブロケ。コンスタンティノス州シャランボス。クリントン、ジョン・F.デイビス、ポール M. (2021-07-23)。 「InSight 地震データから得た火星の上部マントル構造」。科学。373 (6553): 434–438。Bibcode :2021Sci...373..434K。土井：10.1126/science.abf2966。ISSN  0036-8075。PMID  34437116。S2CID 236179554  。
  23. ^ abc Kim, D.; Banerdt, WB; Ceylan, S.; Giardini, D.; Lekić, V.; Lognonné, P.; Beghein, C.; Beucler, é.; Carrasco, S.; Charalambous, C.; Clinton, J.; Drilleau, M.; Durán, C.; Golombek, M.; Joshi, R. (2022-10-28). 「火星の表面波と地殻構造」. Science . 378 (6618): 417– 421. Bibcode :2022Sci...378..417K. doi :10.1126/science.abq7157. hdl : 10919/117381 . ISSN  0036-8075. PMID  36302020。S2CID 253184234  。
  24. ^ abcdefg シュテーラー、サイモン C.;カーン、アミール。バネルト、W. ブルース;ログノンネ、フィリップ。ジャルディーニ、ドメニコ。セイラン、サバス。ドリロー、メラニー。デュラン、A. セシリア。ガルシア、ラファエル F.黄泉城。キム・ドヨン。レキッチ、ヴェドラン。サミュエル、アンリ。シンメル、マーティン。シュマー、ニコラス (2021-07-23)。 「火星の核の地震探知」。科学。373 (6553): 443–448。Bibcode :2021Sci...373..443S。土井：10.1126/science.abi7730。hdl : 20.500.11850/498074。ISSN  0036-8075. PMID  34437118. S2CID  236179579.
  25. ^ abcde サミュエル、アンリ;ドリロー、メラニー。リボルディーニ、アッティリオ。徐宗波。黄泉城。ガルシア、ラファエル F.レキッチ、ヴェドラン。アービング、ジェシカCE。バドロ、ジェームズ。ロニョネ、フィリップ H.コノリー、ジェームズAD。川村太一；グドコワ、タマラ。バネルト、ウィリアム B. (2023)。 「火星の核の上に濃縮された溶融ケイ酸塩層があるという地球物理学的証拠」。自然。622 (7984): 712–717。ビブコード:2023Natur.622..712S。土井：10.1038/s41586-023-06601-8。ISSN  1476-4687。PMC 10600000 . PMID  37880437 . 
  26. ^ abcd 中村 良雄; レイサム ゲイリー; ラムライン デイヴィッド; ユーイング モーリス; デュエンネビア フレデリック; ドーマン ジェームズ (1974). 「最近の地震データから推定される月深部内部」.地球物理学研究レター. 1 (3): 137– 140.書誌コード:1974GeoRL...1..137N. doi :10.1029/gl001i003p00137. ISSN  0094-8276.
  27. ^ abcdefghij Weber, Renee C.; Lin, Pei-Ying; Garnero, Edward J.; Williams, Quentin; Lognonné, Philippe (2011-01-21). 「月核の地震探知」. Science . 331 (6015): 309– 312. Bibcode :2011Sci...331..309W. doi :10.1126/science.11​​99375. ISSN  0036-8075. PMID  21212323. S2CID  206530647.
  28. ^ ab Khan, A. (2004). 「月には溶融核が存在するのか？ LLRとルナ・プロスペクターの観測結果を用いた月深部探査」. Journal of Geophysical Research . 109 (E9). Bibcode :2004JGRE..109.9007K. doi : 10.1029/2004je002294 . ISSN  0148-0227.
  29. ^ abcdefgh Zheng, Yingcai; Nimmo, Francis; Lay, Thorne (2015). 「火星のリソスフェア低地震速度帯の地震学的示唆」.地球惑星内部物理学. 240 : 132–141 . Bibcode :2015PEPI..240..132Z. doi :10.1016/j.pepi.2014.10.004. ISSN  0031-9201.
  30. ^ ab Tian, Dongdong; Lv, Mingda; Wei, S. Shawn; Dorfman, Susannah M.; Shearer, Peter M. (2020-12-15). 「地球の520kmおよび560km不連続面の地球規模変動」. Earth and Planetary Science Letters . 552 116600. Bibcode :2020E&PSL.55216600T. doi : 10.1016/j.epsl.2020.116600 . ISSN  0012-821X. S2CID  224984410.
  31. ^ Christensen, Nikolas I.; Mooney, Walter D. (1995-06-10). 「大陸地殻の地震速度構造と組成：地球規模の視点」. Journal of Geophysical Research: Solid Earth . 100 (B6): 9761– 9788. Bibcode :1995JGR...100.9761C. doi :10.1029/95jb00259. ISSN  0148-0227.
  32. ^ バーチ、フランシス (1961). 「10キロバールまでの岩石中の圧縮波の速度：2」.地球物理学研究ジャーナル. 66 (7): 2199– 2224. doi :10.1029/jz066i007p02199. ISSN  0148-0227.
  33. ^ Rudnick, Roberta L.; Fountain, David M. (1995). 「大陸地殻の性質と組成：下部地殻からの視点」Reviews of Geophysics . 33 (3): 267– 309. Bibcode :1995RvGeo..33..267R. doi :10.1029/95rg01302. ISSN  8755-1209.
  34. ^ ab Lay, T; Wallace, TC (1995).現代の地球地震学. アカデミックプレス.
  35. ^ abcd Irifune, T.; Ringwood, AE (1987). 「26GPaまでのハルツバージャイト組成における相転移：沈み込むスラブの動的挙動への影響」.地球惑星科学レターズ. 86 ( 2–4 ): 365– 376. Bibcode :1987E&PSL..86..365I. doi :10.1016/0012-821x(87)90233-0. ISSN  0012-821X.
  36. ^ Duffy, Thomas S.; Anderson, Don L. (1989-02-10). 「マントル鉱物の地震速度と上部マントルの鉱物学」. Journal of Geophysical Research: Solid Earth . 94 (B2): 1895– 1912. Bibcode :1989JGR....94.1895D. doi : 10.1029/jb094ib02p01895 . ISSN  0148-0227.
  37. ^ Lay, Thorne; Hernlund, John; Buffett, Bruce A. (2008). 「コア・マントル境界熱流」Nature Geoscience . 1 (1): 25– 32. Bibcode :2008NatGe...1...25L. doi :10.1038/ngeo.2007.44. ISSN  1752-0894.
  38. ^ MacDonald, GJ; Knopoff, L (1958). 「外核の化学組成について」.王立天文学会地球物理学誌. 1 (4): 284– 297. doi : 10.1111/j.1365-246X.1958.tb05338.x .
  39. ^ BULLEN, KE (1973). 「地球型惑星の核」. Nature . 243 (5402): 68– 70. Bibcode :1973Natur.243...68B. doi :10.1038/243068a0. ISSN  0028-0836. S2CID  4272176.
  40. ^ 深井 悠; 鈴木 敏弘 (1986-08-10). 「高圧下における鉄-水反応と地球進化への示唆」. Journal of Geophysical Research: Solid Earth . 91 (B9): 9222– 9230. Bibcode :1986JGR....91.9222F. doi :10.1029/jb091ib09p09222. ISSN  0148-0227.
  41. ^ マスターズ、ガイ、ガビンズ、デイヴィッド (2003). 「地球内部の密度分解能について」.地球および惑星内部の物理学. 140 ( 1–3 ): 159– 167. Bibcode :2003PEPI..140..159M. doi :10.1016/j.pepi.2003.07.008. ISSN  0031-9201.
  42. ^ abcde Song, Xiaodong; Helmberger, Don V. (1998-10-30). 「地震学的証拠による内核遷移帯」. Science . 282 (5390): 924– 927. Bibcode :1998Sci...282..924S. doi :10.1126/science.282.5390.924. ISSN  0036-8075. PMID  9794758.
  43. ^ abcd Anderson, Don L. (2002-10-21). 「地球の内核」. Proceedings of the National Academy of Sciences . 99 (22): 13966– 13968. Bibcode :2002PNAS...9913966A. doi : 10.1073/pnas.232565899 . ISSN  0027-8424. PMC 137819. PMID 12391308  . 
  44. ^ バディング, JV; マオ, HK; ヘムリー, RJ (2013). 「高圧下における鉄水素化物の結晶構造と状態方程式：地球核への示唆」.高圧研究：地球惑星科学への応用. 地球物理学モノグラフシリーズ. ワシントンD.C.：アメリカ地球物理学連合. pp.  363– 371. doi :10.1029/gm067p0363. ISBN 978-1-118-66392-9。
  45. ^ ポワリエ, ジャン＝ポール (1994). 「地球外核の軽元素：批判的レビュー」.地球惑星内部物理学. 85 ( 3–4 ): 319– 337. Bibcode :1994PEPI...85..319P. doi :10.1016/0031-9201(94)90120-1. ISSN  0031-9201.
  46. ^ ab Irving, JCE; Deuss, A. (2011-04-14). 「内核速度異方性における半球構造」. Journal of Geophysical Research . 116 (B4). Bibcode : 2011JGRB..116.4307I. doi :10.1029/2010jb007942. ISSN  0148-0227.
  47. ^ Kennett, BLN; Engdahl, ER; Buland, R. (1995). 「走時による地球の地震速度の制約」. Geophysical Journal International . 122 (1): 108– 124. Bibcode :1995GeoJI.122..108K. doi : 10.1111/j.1365-246x.1995.tb03540.x . ISSN  0956-540X. S2CID  130016683.
  48. ^ Ritsema, Jeroen; Lekić, Vedran (2020-05-30). 「地球マントルにおける地震波速度の不均一性」. Annual Review of Earth and Planetary Sciences . 48 (1): 377– 401. Bibcode :2020AREPS..48..377R. doi :10.1146/annurev-earth-082119-065909. ISSN  0084-6597. S2CID  212965198.
  49. ^ ナン、セリ;ガルシア、ラファエル F.中村良夫マルシアック、アンジェラ G.川村太一；太陽、桃園。マージェリン、ルドヴィック。ウェーバー、レニー。ドリロー、メラニー。ヴィエゾレク、マーク A.カーン、アミール。リボルディーニ、アッティリオ。ログノンネ、フィリップ。朱培民 (2020-07-03)。 「月の地震学: データと計測機器のレビュー」。宇宙科学のレビュー。216 (5): 89。ビブコード:2020SSRv..216...89N。土井：10.1007/s11214-020-00709-3。hdl : 20.500.11850/425940。ISSN  1572-9672. S2CID  255061068.
  50. ^ abc 「月震と火星震：他の世界を覗く方法 | 研究とイノベーション」ec.europa.eu . 2020年8月10日. 2023年10月8日閲覧。
  51. ^ ab 中村 好雄; レイサム ゲイリー V.; ドーマン H. ジェームズ (1982年11月15日). 「アポロ月面地震実験—最終概要」. Journal of Geophysical Research: Solid Earth . 87 (S01): 117. Bibcode :1982LPSC...13..117N. doi :10.1029/jb087is01p0a117. ISSN  0148-0227.
  52. ^ Zhao, DaPeng; Lei, JianShe; Liu, Lucy (2008-11-03). 「月の地震トモグラフィー」. Science Bulletin . 53 (24): 3897– 3907. Bibcode :2008SciBu..53.3897Z. doi :10.1007/s11434-008-0484-1. ISSN  2095-9273. S2CID  140565761.
  53. ^ ab Jolliff, Bradley L.; Gillis, Jeffrey J.; Haskin, Larry A.; Korotev, Randy L.; Wieczorek, Mark A. (2000). 「主要な月面地殻地形：地表の表現と地殻・マントル起源」. Journal of Geophysical Research: Planets . 105 (E2): 4197– 4216. Bibcode :2000JGR...105.4197J. doi : 10.1029/1999je001103 . ISSN  0148-0227. S2CID  85510409.
  54. ^ abc Borgomano; Fortin; Guéguen (2019-11-09). 「ひび割れた多孔質岩石と流体：月と地球のパラドックス」.鉱物. 9 (11): 693. Bibcode :2019Mine....9..693B. doi : 10.3390/min9110693 . ISSN  2075-163X.
  55. ^ abcdef Kovach, Robert L.; Watkins, Joel S. (1973). 「月地殻の速度構造」.月. 7 ( 1–2 ): 63– 75. Bibcode :1973Moon....7...63K. doi :10.1007/bf00578808. ISSN  0027-0903. S2CID  122220556.
  56. ^ abc 中村 好雄 (2005). 「月の裏側深部月震と深部内部」. Journal of Geophysical Research . 110 (E1). Bibcode :2005JGRE..110.1001N. doi : 10.1029/2004je002332 . ISSN  0148-0227.
  57. ^ abcde 中村 好雄 (1983-01-10). 「月マントルの地震速度構造」. Journal of Geophysical Research: Solid Earth . 88 (B1): 677– 686. Bibcode :1983JGR....88..677N. doi :10.1029/jb088ib01p00677. ISSN  0148-0227.
  58. ^ Lognonné, Philippe; Gagnepain-Beyneix, Jeannine; Chenet, Hugues (2003). 「月の新たな地震モデル：月の構造、熱進化、そして形成への影響​​」. Earth and Planetary Science Letters . 211 ( 1– 2): 27– 44. Bibcode :2003E&PSL.211...27L. doi :10.1016/s0012-821x(03)00172-9. ISSN  0012-821X.
  59. ^ ab Wieczorek, MA (2006-01-01). 「月の内部構造と構成」 .鉱物学・地球化学レビュー. 60 (1): 221– 364. Bibcode :2006RvMG...60..221W. doi :10.2138/rmg.2006.60.3. ISSN  1529-6466.
  60. ^ Brett, R. (1972). 「硫黄と古代の月の磁場」. Trans. Am. Geophys. Union . 53 : 723.
  61. ^ ab Wieczorek, Mark A.; Neumann, Gregory A.; Nimmo, Francis; Kiefer, Walter S.; Taylor, G. Jeffrey; Melosh, H. Jay; Phillips, Roger J.; Solomon, Sean C.; Andrews-Hanna, Jeffrey C.; Asmar, Sami W.; Konopliv, Alexander S.; Lemoine, Frank G.; Smith, David E.; Watkins, Michael M.; Williams, James G. (2013-02-08). 「GRAILが捉えた月の地殻」. Science . 339 (6120): 671– 675. Bibcode :2013Sci...339..671W. doi :10.1126/science.1231530. ISSN  0036-8075. PMC 6693503 . PMID  23223394 . 
  62. ^ ab Banerdt、W. ブルース;スムレカー、スザンヌ E.ドン、バンフィールド。ジャルディーニ、ドメニコ。ゴロンベク、マシュー。ジョンソン、キャサリン L.ログノンネ、フィリップ。スピガ、アイメリク。スポーン、ティルマン。ペラン、クレマン。シュテーラー、サイモン C.アントナンジェリ、ダニエレ。アスマル、サーミ。ベゲイン、キャロライン。ニール・ボウルズ (2020)。 「火星でのインサイトミッションの初期結果」。自然地球科学。13 (3): 183–189 . Bibcode :2020NatGe..13..183B。土井：10.1038/s41561-020-0544-y。hdl : 2078.1/249455。ISSN  1752-0894. S2CID  211266334.
  63. ^ Anderson, Don L.; Miller, WF; Latham, GV; Nakamura, Y.; Toksöz, MN; Dainty, AM; Duennebier, FK; Lazarewicz, AR; Kovach, RL; Knight, TCD (1977-09-30). 「火星の地震学」. Journal of Geophysical Research . 82 (28): 4524– 4546. Bibcode :1977JGR....82.4524A. ​​doi :10.1029/js082i028p04524. ISSN  0148-0227.
  64. ^ ab 「火星：事実 - NASAサイエンス」. science.nasa.gov . 2023年10月8日閲覧。
  65. ^ abc Lognonné, P.; Banerdt, WB; Pike, WT; Giardini, D.; Christensen, U.; Garcia, RF; Kawamura, T.; Kedar, S.; Knapmeyer-Endrun, B.; Margerin, L.; Nimmo, F.; Panning, M.; Tauzin, B.; Scholz, J.-R.; Antonangeli, D. (2020). 「InSight地震データによる火星の浅部弾性・非弾性構造の制約」Nature Geoscience . 13 (3): 213– 220. Bibcode :2020NatGe..13..213L. doi :10.1038/s41561-020-0536-y. hdl : 10261/204850 . ISSN  1752-0908. S2CID  211265507.
  66. ^ ヘミングウェイ、ダグラス・J.、ドリスコル、ピーター・E. (2021). 「火星ダイナモの歴史と未来、そして仮説的な固体内核の示唆」 .地球物理学研究ジャーナル：惑星. 126 (4). Bibcode :2021JGRE..12606663H. doi :10.1029/2020JE006663. ISSN  2169-9097. S2CID  233738133.
  67. ^ Giardini, Domenico; Lognonne, Philippe; Banerdt, Bruce; Boese, Maren; Ceylan, Savas; Clinton, John; van Driel, Martin; Garcia, Raphael; Kawamura, Taichi (2020-03-23). 「火星の地震活動」. EGU総会会議抄録20437. Bibcode :2020EGUGA..2220437G. doi : 10.5194/egusphere-egu2020-20437 .
  68. ^ abcd Dapré, K.; Irving, JCE (2024). 「エンケラドゥス内部における地球規模の地震学」. Icarus . 408 115806. Bibcode :2024Icar..40815806D. doi : 10.1016/j.icarus.2023.115806 . ISSN  0019-1035. S2CID  262210868.
  69. ^ Hoolst, Tim Van; Baland, Rose-Marie; Trinh, Antony (2016). 「エンケラドゥスの日周秤動と内部構造」. Icarus . 277 : 311– 318. Bibcode :2016Icar..277..311V. doi :10.1016/j.icarus.2016.05.025. ISSN  0019-1035.
  70. ^ McKinnon, William B. (2015-04-10). 「エンケラドゥスの急速な同期自転がカッシーニの重力の解釈に及ぼす影響」.地球物理学研究レター. 42 (7): 2137– 2143. Bibcode :2015GeoRL..42.2137M. doi : 10.1002/2015gl063384 . ISSN  0094-8276. S2CID  135340263.
  71. ^ ab Čadek, Ondřej; Tobie, Gabriel; Van Hoolst, Tim; Massé, Marion; Choblet, Gaël; Lefèvre, Axel; Mitri, Giuseppe; Baland, Rose-Marie; Běhounková, Marie; Bourgeois, Olivier; Trinh, Anthony (2016-06-11). 「カッシーニの重力、形状、秤動データから推定したエンケラドゥスの内部海と氷殻」. Geophysical Research Letters . 43 (11): 5653– 5660. Bibcode :2016GeoRL..43.5653C. doi : 10.1002/2016gl068634 . ISSN  0094-8276. S2CID  133015695。
  72. ^ ab Neumann, Wladimir; Kruse, Antonio (2019-08-30). 「エンケラドゥスの分化と多孔質コアの保持」. The Astrophysical Journal . 882 (1): 47. Bibcode :2019ApJ...882...47N. doi : 10.3847/1538-4357/ab2fcf . ISSN  1538-4357.
  73. ^ ab ヴァンス、スティーブン D.パンニング、マーク P.シュテーラー、サイモン。カマラーノ、ファビオ。ビルズ、ブルース G.トビー、ガブリエル。鎌田俊一；ケダール、シャロン。ソティン、クリストフ。パイク、ウィリアム・T.ラルフ・ローレンツ。黄、新華。ジャクソン、ジェニファー・M。ブルース・バネルト（2018）。 「氷に覆われた海洋世界における居住可能性の地球物理学的調査」。地球物理学研究ジャーナル: 惑星。123 (1 ) : 180–205.arXiv : 1705.03999 。Bibcode :2018JGRE..123..180V。土井：10.1002/2017je005341。ISSN  2169-9097. S2CID  253094329.
  74. ^ Olsen, Kira G.; Hurford, Terry A.; Schmerr, Nicholas C.; Huang, Mong-Han; Brunt, Kelly M.; Zipparo, Sophia; Cole, Hank M.; Aster, Richard C. (2021). 「南極ロス棚氷における潮汐変調氷震のアナログ研究に基づく、土星エンケラドゥスのタイガーストライプ断層における地震活動予測」『Journal of Geophysical Research: Planets』126 (6). Bibcode :2021JGRE..12606862O. doi :10.1029/2021je006862. ISSN  2169-9097. S2CID  236377650.
  75. ^ VOOSEN, P (2019). 「チャンピオンがいなければ、エウロパ着陸船はNASAの後ろの作業になる」. 2023年10月9日閲覧。
  76. ^ 「ホーム | 氷と海洋の構造を調査するための地震計（SIIOS）」www.lpl.arizona.edu . 2023年10月8日閲覧。
  77. ^ Marusiak, Angela; DellaGiustina, Daniella; Bailey, S. Hop; Bray, Veronica; Avenson, Brad; Pettit, Erin; Weber, Renee; Schmerr, Nicholas; Wagner, Natalie (2019-12-11). 「地震計を用いたエウロパン類似体における周辺地震活動（SIIOS）」( Ess Open Archive ePrints ). 105. Bibcode :2019esoar.10501283M. doi :10.1002/essoar.10501282.1.
  78. ^ 「NASA​​：アルテミス」。2023年10月9日閲覧。
  79. ^ 「DALI」NASAグレン研究センター. 2023年10月9日閲覧。
  80. ^ Palmer, Derecke (1980)、「1. はじめに」、一般化相互法による地震波屈折法の解釈、Society of Exploration Geophysicists、pp.  1– 2、doi :10.1190/1.9781560802426.ch1、ISBN 978-0-931830-14-3
  81. ^ Sheriff, RE; Geldart, LP (1995-08-25).探査地震学. Cambridge University Press. doi :10.1017/cbo9781139168359. ISBN 978-0-521-46282-2。
  82. ^ abc テルフォード, WM; ゲルダート, LP; シェリフ, RE (1990-10-26).応用地球物理学. ケンブリッジ大学出版局. doi :10.1017/cbo9781139167932. ISBN 978-0-521-32693-3。
  83. ^ Dziewonski, AM; Chou, T.-A.; Woodhouse, JH (1981-04-10). 「波形データによる地震源パラメータの決定：世界および地域地震活動の研究のために」. Journal of Geophysical Research: Solid Earth . 86 (B4): 2825– 2852. Bibcode :1981JGR....86.2825D. doi :10.1029/jb086ib04p02825. ISSN  0148-0227.
  84. ^ Nolet, Guust (2008-09-25). 『地震トモグラフィー要覧』 . Cambridge University Press. doi :10.1017/cbo9780511984709. ISBN 978-0-521-88244-6。
  85. ^ ラングストン、チャールズ A. (1979年8月10日). 「ワシントン州レーニア山の地下構造、遠地地震実体波から推定」. Journal of Geophysical Research: Solid Earth . 84 (B9): 4749– 4762. Bibcode :1979JGR....84.4749L. doi :10.1029/jb084ib09p04749. ISSN  0148-0227.
  86. ^ ab Ligorría, Juan Pablo; Ammon, Charles J. (1999-10-01). 「反復デコンボリューションと受信関数推定」.米国地震学会誌. 89 (5): 1395– 1400. Bibcode :1999BuSSA..89.1395L. doi :10.1785/bssa0890051395. ISSN  1943-3573.
  87. ^ Julià, J.; Ammon, CJ; Herrmann, RB; Correig, AM (2000). 「受信関数と表面波分散観測のジョイントインバージョン」. Geophysical Journal International . 143 (1): 99– 112. Bibcode :2000GeoJI.143...99J. doi : 10.1046/j.1365-246x.2000.00217.x . ISSN  0956-540X.
  88. ^ Shapiro, NM; Campillo, M. (2004-04-08). 「周囲の地震ノイズの相関から広帯域レイリー波が出現する」. Geophysical Research Letters . 31 (7): n/a. Bibcode :2004GeoRL..31.7614S. doi : 10.1029/2004gl019491 . ISSN  0094-8276. S2CID  26137057.
  89. ^ ab Lobkis, Oleg I.; Weaver, Richard L. (2001-12-01). 「拡散音場の相関におけるグリーン関数の出現について」.アメリカ音響学会誌. 110 (6): 3011– 3017. Bibcode :2001ASAJ..110.3011L. doi :10.1121/1.1417528. ISSN  0001-4966.
  90. ^ Bensen, GD; Ritzwoller, MH; Barmin, MP; Levshin, AL; Lin, F.; Moschetti, MP; Shapiro, NM; Yang, Y. (2007). 「信頼性の高い広帯域表面波分散測定を得るための地震周囲雑音データの処理」. Geophysical Journal International . 169 (3): 1239– 1260. arXiv : 2007.03374 . Bibcode :2007GeoJI.169.1239B. doi :10.1111/j.1365-246x.2007.03374.x. ISSN  0956-540X. S2CID  229068738.
  91. ^ Tarantola, Albert (1984). 「音響近似による地震反射データの逆解析」.地球物理学. 49 (8): 1259– 1266. Bibcode :1984Geop...49.1259T. doi :10.1190/1.1441754. ISSN  0016-8033.
  92. ^ Arnulf, AF; Harding, AJ; Singh, SC; Kent, GM; Crawford, W. (2012). 「大西洋中央海嶺ラッキーストライク火山における下向き連続地震反射データのフル波形インバージョンによる上部海洋地殻の微細速度構造」. Geophysical Research Letters . 39 (8): n/a. Bibcode :2012GeoRL..39.8303A. doi : 10.1029/2012gl051064 . ISSN  0094-8276. S2CID  129159004.
  93. ^ Virieux, J.; Operto, S. (2009). 「探査地球物理学におけるフル波形インバージョンの概要」.地球物理学. 74 (6): WCC1 – WCC26 . doi :10.1190/1.3238367. ISSN  0016-8033. S2CID  43945073.
  94. ^ Fichtner, Andreas; Kennett, Brian LN; Igel, Heiner; Bunge, Hans-Peter (2009). 「アジョイント法を用いたオーストラリア地域の上部マントル構造の完全地震波形トモグラフィー」. Geophysical Journal International . 179 (3): 1703– 1725. Bibcode :2009GeoJI.179.1703F. doi :10.1111/j.1365-246x.2009.04368.x. ISSN  0956-540X. S2CID  20101319.
  95. ^ ab 深尾芳雄; 大林正之 (2013). 「660 km不連続面上方に停滞し、それを貫通し、その下に閉じ込められた沈み込みスラブ」. Journal of Geophysical Research: Solid Earth . 118 (11): 5920– 5938. Bibcode :2013JGRB..118.5920F. doi : 10.1002/2013jb010466 . ISSN  2169-9313. S2CID  129872709.
  96. ^ 纐纈 功; 三宅 英; 鈴木 英 (2012). 「日本統合速度構造モデル バージョン1」.第15回世界地震工学会議論文集 (第1巻, p. 4). リスボン.
  97. ^ ab 須藤雄三; Kong L. (2001-06-22). 「阿蘇火山下における3次元地震波速度構造（九州・日本）」.火山学紀要. 63 (5): 326– 344. Bibcode :2001BVol...63..326S. doi :10.1007/s004450100145. ISSN  0258-8900. S2CID  129741504.
  98. ^ 香港における工学地質学実務。地質工学事務所。2007年。
  99. ^ Zelt, Colin A.; Azaria, Aron; Levander, Alan (2006). 「地下水汚染現場における3D地震波屈折法走時トモグラフィー」. 地球物理学. 71 (5): H67 – H78 . Bibcode :2006Geop...71H..67Z. doi :10.1190/1.2258094. ISSN  0016-8033.
  100. ^ Montagner, Jean-Paul; Tanimoto, Toshiro (1991-11-10). 「地震速度と異方性に関する全球上部マントルトモグラフィー」. Journal of Geophysical Research: Solid Earth . 96 (B12): 20337– 20351. Bibcode :1991JGR....9620337M. doi :10.1029/91jb01890. ISSN  0148-0227.
  101. ^ Zhao, Dapeng; Lei, Jianshe (2004). 「3次元グローバル速度モデルにおける地震波経路の変化」.地球惑星内部物理学. 141 (3): 153– 166. Bibcode :2004PEPI..141..153Z. doi :10.1016/j.pepi.2003.11.010. ISSN  0031-9201. S2CID  128762583.
  102. ^ Tarantola, A.; Valette, B. (1981-10-22). 「逆問題 = 情報の探求」. Journal of Geophysics . 50 (1): 159– 170. ISSN  2643-9271.
  103. ^ Tarantola, Albert (2005).逆問題理論とモデルパラメータ推定法. Society for Industrial and Applied Mathematics. doi :10.1137/1.9780898717921. ISBN 978-0-89871-572-9。
  104. ^ Lognonné, P.; Banerdt, WB; Giardini, D.; Pike, WT; Christensen, U.; Laudet, P.; de Raucourt, S.; Zweifel, P.; Calcutt, S.; Bierwirth, M.; Hurst, KJ; Ijpelaan, F.; Umland, JW; Llorca-Cejudo, R.; Larson, SA (2019-01-28). 「SEIS：火星の内部構造を探るInsight社の地震探査実験」. Space Science Reviews . 215 (1): 12. Bibcode :2019SSRv..215...12L. doi :10.1007/s11214-018-0574-6. ISSN  1572-9672. PMC 6394762 . PMID  30880848。 
「https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Seismic_velocity_structure&oldid=1321496895」より取得