地震波トモグラフィーとは?
じしんはともぐらふぃー
地震波トモグラフィーとは、多方向から伝わる地震波の速度変化を解析して地球内部の三次元構造を可視化する手法です。
地震波トモグラフィー(じしんはトモグラフィー)は、医療のCTスキャンと同じ原理を地球内部に適用した技術です。多数の地震から放射される地震波が、地球内部を通過して世界中の観測点に到達するまでの時間を精密に測定し、その「速い・遅い」のパターンから地下の温度・組成・密度の分布を逆算して三次元画像として再構成します。
地震波の速度は岩石の温度・組成・相状態に依存します。温度が高い(マントルプルームや溶融域)と波速が遅く、冷たく硬い(沈み込んだプレートなど)と波速が速くなります。この性質を利用して地球内部の動態を「見える化」することができます。
地震波トモグラフィーで明らかになったことには以下があります。
- 沈み込んだプレートが深部マントルまで達している様子
- アフリカ大陸やハワイ下に存在する巨大な低速異常体(スーパープルーム)
- 核・マントル境界(D''層)の複雑な構造
- 大陸根(クラトン)の深さ
観測網の充実とコンピュータの高性能化によって解像度は飛躍的に向上しており、プレートテクトニクスの検証や火山・地震の発生機構の解明に大きく貢献しています。
使い方・例文
地球物理学の論文や教科書で示される「地球の断面カラーマップ」は多くの場合、地震波トモグラフィーの結果を可視化したもので、赤は低速(高温)、青は高速(低温)を意味します。
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