Excess Westward Velocities of Minamitorishima (Marcus) and Kwajalein VLBI Stations from the Expected Velocities Based on Rigid Motion of the Pacific Plate

by Yasuhiro KOYAMA,

J. Geodetic Soc. Jpn., Vol.42 (1996) pp.43-57

Abstract

All the geodetic Very Long Baseline Interferometry sessions in which either the Minamitorishima (Marcus) or the Kwajalein station was involved were reanalyzed to get velocities of these stations without a constraint from a geologically determined plate motion model. Velocities of these two stations were obtained by the least squares estimation on a series of session-by-session site coordinates in the GLB932 reference frame. Comparison of the estimated site velocity with an expected site velocity from the NUVEL-1A plate motion model showed significant difference at each station. Part of these discrepancies can be reduced if an estimated Euler vector of the Pacific Plate motion with respect to the North American Plate is used. However, excess westward velocities of 6 mm/year for Minamitorishima and 10 mm/year for Kwajalein remain. The position of the Euler pole estimated from Minamitorishima, Kwajalein, and Kauai site velocities show a good agreement with the NUVEL-1A Euler pole, whereas the estimated angular velocity is significantly (~8.9%) faster than that of the NUVEL-1A model. These results suggest that the Pacific Plate is moving faster than the NUVEL-1A model with respect to the North American Plate, and that the rigidity of the Pacific Plate does not hold in a region around the Minamitorishima and Kwajalein VLBI stations.

日本語要旨

地質学的に求められたプレート運動モデルに束縛されない局速度を求め るため，南鳥島 (Marcus) および Kwajalein 局の参加した超長基線電波 干渉計 (VLBI) 実験のデータの再解析を行った．個々の実験で推定された GLB932 座標系における局位置に対して最小２乗推定によって局速度を求 め，NUVEL-1A モデルで北米プレートに対する太平洋プレートの運動から 期待される速度と比較した結果，いずれも有為な速度の差が認められた． この速度の差の一部は太平洋プレートの北米プレートに対する運動の オイラー極ベクトルの推定値を用いることによって小さくすることが できるが，それでも南鳥島局で 6 mm/year，Kwajalein 局で 10 mm/year の西向きの速度残差が残される．両局の局速度に GLB932 解 で与えられた Kauai 局の局速度を加えて太平洋プレートの北米プレート に対するオイラー極ベクトルを求めた結果，オイラー極の位置は NUVEL-1A とよい一致を示したが，回転角速度は NUVEL-1A の値よりも 有意に大きい（~8.9%）という結果が得られた．これらの結果は， 太平洋プレートの北米プレートに対する速度が NUVEL-1A モデルよりも大き いこと，太平洋プレートの一部に非剛体的な運動がある可能性を示している．

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