Study on the Crust-mantle Structure in Japan : Part 3, Analysis of Surface Wave Data

Phase velocities of Rayleigh waves for various regions in Japan have been determined by Aki and Kaminuma. In the present study, their results have been analyzed on the basis of the crust-mantle structures derived by the gravity indications. The thickness of the intermediate layer, i. e. a layer just beneath the Moho discontinuity with comparatively low compressional wave velocity, has been examined. The fitting of the theoretical dispersion curves to the observed data indicates either that the intermediate layer is thickest in the central mountain area, or that the shear velocity is very low in the layer in this area. In western Japan the intermediate layer appears to be slightly thicker than that in eastern Japan. The average thickness of the intermediate layer may be 40 km in Japan. The lower phase velocity in central Japan can be explained by the increase in Poisson's ratio in the intermediate layer. The required increase in Poisson's ratio due to the temperature effect may physi- cally be probable, though it has not been well established by laboratory experiments.日本の各地域におけるRayleigh波の位相速度は安芸,神沼らによつて求められている.この論文では,これらのDataを用いて,Part 2で考えたMohoのすぐ下の低速度層(ここではこれをintermediate layerと呼ぶことにする)についての考察を行なつた.intermediate layerの厚さをいろいろに変えたモデルについて位相速度法を適用すると,位相速度の分散の仕方とそれによつて定まる地殼の厚さから考えて,intermediate layerは中部日本では厚く,東北日本ではうすいように考えられる.また西南日本では東北日本に較べてやや厚いように見える.さらに日本の平均としては,このintermediate layerは約40km位の厚さと考えられる.しかし,これらの結論は,位相速度の測定に含まれている誤差によつてかなり影響される可能性があるので,別の方法として,比較的精度の良い,周期30secの波の位相速度と,Part 2で定められたMohoの深さとの比較を行なつた.この結果も定性的には前に得られた結果と一致する.このようなことから考えて,日本では,inter-mediate layerは平均的にはクラストの厚さと同じ位の厚さで,中部日本で比較的厚いということができる