計画研究ウ：研究目的

	研究目的
１	研究目的
	「海半球計画」で達成した世界トップクラスの海底地震観測技術を駆使して、北西太平洋縁辺域下でのスタグナントスラブ、特に伊豆?小笠原?マリアナ弧に沿ったスラブの全貌に迫る。このため、広帯域海底地震計 16台(最大数)をフィリピン海に配備し、合計3年間の長期観測を行う。当該地域北部ではスラブが660km不連続面上で滞留している(スタグナント)のに対して南部では同不連続面を通過している。これら二つの状態の遷移域、および後者の660km不連続面下での様子を高解像度でイメージングする。具体的には、(1)実体波トモグラフィー解析、(2)表面波トモグラフィー解析、(3)実体波走時解析、(4)レシーバー関数解析、(5)地震波非等方伝播・振動偏波検出などにより、海底地震観測領域でのスタグナントスラブをとりまく環境、特に、スタグナントスラブの形状・地震波速度構造、660km不連続面の起伏・速度および密度不連続を詳細にマッピングし、スタグナントスラブのダイナミクスを理解するための基本的な制約条件を観測の立場から明らかにする。
２	領域内での研究の有機的な結合により、新たな研究の創造が期待できる点
	上記のスタグナントスラブの存在・状態の違いは、既存の陸上地震観測網データによる全地球トモグラフィーの結果から見えていた。しかし、そのスラブの遷移域は地震観測点の存在しない海域であり、これ以上詳細な解析は技術的にきわめて困難であった。我々は「海半球計画」において、海底地震計としては世界最高性能の海底孔内地震観測点JT-1/2・WP-1・WP-2を設営し、自己浮上型の広帯域海底地震計による長期機動観測システムも開発・実用化してきた。これらの実績を背景として、スタグナントスラブの遷移域において従来よりもはるかに高い分解能の地震学的地球内部イメージを提供し、本領域全体に貢献する。
３	当該分野におけるこの研究(計画)の学術的な特色・独創的な点及び予想される結果と意義
	地震学によって地球内部構造に関して得られる分解能と精度は、震源分布と観測点分布との関係によって大きく異なる。特に地震も起こらず観測点が存在しない深海底においては、原理的に高解像度のイメージは得られない。本領域研究は、従来のぼやけた地球内部イメージを我々独自の海底地震観測技術によって次々と刷新していくきっかけを与えるものとなる。上記の広帯域海底地震計は、陸上の広帯域地震観測点とほぼ同等のセンサーを備え、帯域・ダイナミックレンジ・分解能・連続観測可能期間においてデータの質・情報量共に従来のものを遙かに凌駕する。そのため、データ解析において陸上の広帯域地震観測データに用いられてきた解析手法が初めて適用可能となった。これは、従来の海底地震計を基礎とした海底地震学と陸域の高性能地震計を基礎としたグローバル地震学との境界が無意味になることである。本計画研究は、その境界に新たに「海底広帯域地震学」を創造し、従来のぼやけた地球内部イメージを刷新していく第一歩としようとするものである。
４	国内外の関連する研究の中での当該研究の位置づけ
	これまで、日本以外ではフランス・アメリカ・ドイツの各国で長期間の海底面設置による海底地震観測が試みられてはいる。そのうち、本格的に稼働しているものは現在アメリカのものしかないが、周波数帯域と時間分解能の点で妥協した仕様であり、真に広帯域地震観測を行えるものとはなっていない。また、過去の海外でのアレイ観測の主な事例としては東太平洋海膨・ラウ背弧海盆でのものがあるが、やや狭い観測周波数帯域・短い観測期間といった問題点から必ずしも満足のいく結果が得られているとは言えない。この点でも、我々には長期観測・多点アレイ観測の実績がすでに充分にあり、世界的に最先端の観測能力を持っている。一方のデータ解析においても、マントル不連続面での密度変化の「その場推定」を世界に先駆けて行うなど最先端の解析能力を有している。