地震現象の複雑性と断層破壊の不確定性

• 研究課題/領域番号: 18K13629
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分17040:固体地球科学関連
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 麻生 尚文 東京工業大学, 理学院, 助教 (70801223)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2021-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2020年度)
• 配分額: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2019年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2018年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
• キーワード: 地震 / 断層 / 不確定性 / 複雑性

研究成果の概要

物理法則がすべて与えられれば、断層すべりは決定論的に与えられるはずである。しかしながら、ミクロな不均質性までを決定論的に与えることは非現実的であり、断層すべりはあたかも確率論的なプロセスとして振る舞う。本課題では、不確定性を考慮した断層シミュレーションにより、スロー地震も含めた地震現象の複雑性を断層破壊の不確定性という観点から理解することを目指した。通常の決定論的なシミュレーションでは再現できない、パルス的と呼ばれる地震すべりを再現できたほか、近年着目されており、断層がゆっくりと滑る減少であるスロー地震も再現することができた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

地震の物理的側面には未解決の問題が多く、例えば、大きな地震と小さな地震との根本的な違いでさえ、よく分かっていない。近年では、断層面がゆっくりと滑るスロー地震が巨大地震前に発生していることもわかっており、地震すべりの多様性を理解することは重要である。本研究の成果は、非常にシンプルなモデルながらも、断層破壊の多様性を再現する、世界で初めてのモデルである。

研究成果

• [国際共同研究] アラスカ大学(米国)
• [国際共同研究] 台湾中央研究院(その他の国・地域)
• [雑誌論文] Focal mechanisms of deep low-frequency earthquakes beneath Zao volcano, northeast Japan, and its relationship to the 2011 Tohoku earthquake (2019)
  • 著者名/発表者名: Oikawa, G., N. Aso, and J. Nakajima
  • 雑誌名: Geophys. Res. Lett. 巻: 46 号: 13 ページ: 7361-7370
  • DOI: 10.1029/2019gl082577
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Ordinary and Slow Earthquakes Reproduced in a Simple Continuum System With Stochastic Temporal Stress Fluctuations (2019)
  • 著者名/発表者名: Aso Naofumi、Ando Ryosuke、Ide Satoshi
  • 雑誌名: Geophysical Research Letters 巻: 46 号: 24 ページ: 14347-14357
  • DOI: 10.1029/2019gl085010
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of Slow Earthquake Database (2018)
  • 著者名/発表者名: Kano, M., N. Aso, S. Annoura, R. Arai, K. Chao, K. Heki, S. Itaba, Y. Ito, N. Kamaya, T. Maeda, J. Maury, M. Nakamura, T. Nishimura, K. Obana, H. Sugioka, R. Takagi, T. Takahashi, A. Takeo, Y. Tu, N. Uchida, Y. Yamashita, T. Matsuzawa, S. Ide and K. Obara
  • 雑誌名: Seismol. Res. Lett. 巻: 89(4) 号: 4 ページ: 1566-1575
  • DOI: 10.1785/0220180021
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Cefepime‐induced encephalopathy: Neural mass modeling of triphasic wave‐like generalized periodic discharges with a high negative component (Tri‐HNC) (2018)
  • 著者名/発表者名: Tamune Hidetaka、Hamamoto Yu、Aso Naofumi、Yamamoto Naoki
  • 雑誌名: Psychiatry and Clinical Neurosciences 巻: 73 号: 1 ページ: 34-42
  • DOI: 10.1111/pcn.12795
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] 島根東部で観測＆検出した深部低周波地震の発生時間間隔分布 (2021)
  • 著者名/発表者名: Aso, N.
  • 学会等名: スロー地震学 C01班集会
• [学会発表] Quantitative comparison between the radiation-corrected EGF and the conventional EGF (2020)
  • 著者名/発表者名: Shibata, R., G. Oikawa, N. Aso, J. Nakajima, and S. Ide
  • 学会等名: American Geophysical Union 2020 Fall Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] Quantitative evaluation of relationship between stress change of large earthquakes and activity of low-frequency earthquakes in Northeast Japan (2020)
  • 著者名/発表者名: Oikawa, G., N. Aso, and J. Nakajima
  • 学会等名: American Geophysical Union 2020 Fall Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] Campaign Observations of Deep Long-Period Earthquakes in Eastern Shimane (2020)
  • 著者名/発表者名: Aso, N.
  • 学会等名: American Geophysical Union 2020 Fall Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] 放射パターンを補正した経験的グリーン関数と従来の経験的グリーン関数を用いた波形インバージョン結果の定量比較 (2020)
  • 著者名/発表者名: 柴田 律也・及川 元己・麻生 尚文・中島 淳一・井出 哲
  • 学会等名: 日本地震学会 2020年度秋季大会
• [学会発表] 巨大地震の静的応力変化が火山深部低周波地震の活動変化に与える影響の定量的評価 (2020)
  • 著者名/発表者名: 及川 元己・麻生 尚文・中島 淳一
  • 学会等名: 日本地震学会 2020年度秋季大会
• [学会発表] 島根東部の深部低周波地震の臨時観測 (2020)
  • 著者名/発表者名: 麻生 尚文・寺井 望
  • 学会等名: 日本地震学会 2020年度秋季大会
• [学会発表] 広島県北東部での火山型深部長周期地震観測 (2020)
  • 著者名/発表者名: Aso, N., R. Ando, and S. Ide
  • 学会等名: Slow Earthquakes WS 2020 Virtual
  • 国際学会
• [学会発表] 島根東部の火山型深部長周期地震の初期プロセス解明へ向けた観測計画 (2020)
  • 著者名/発表者名: Aso, N.
  • 学会等名: スロー地震学 A01 A02 合同オンライン研究会
• [学会発表] 放射パターンを補正した経験的グリーン関数による震源過程解析 (2020)
  • 著者名/発表者名: 柴田 律也・及川 元己・麻生 尚文・中島 淳一・井出 哲
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合 2020年大会
  • 国際学会
• [学会発表] 東北日本で発生する火山性深部低周波地震の震源メカニズム (2020)
  • 著者名/発表者名: 及川 元己・麻生 尚文・中島 淳一
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合 2020年大会
  • 国際学会
• [学会発表] Deep Long-Period Earthquakes in Eastern Shimane (2020)
  • 著者名/発表者名: 麻生 尚文
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合 2020年大会
  • 国際学会
• [学会発表] Raspberry Piと加速度センサで学ぶ雑微動解析 (2020)
  • 著者名/発表者名: 麻生 尚文・柴田 律也・中島 淳一
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合 2020年大会
• [学会発表] 確率論的破壊伝播計算で考えるスロー地震の物理的実体 (2020)
  • 著者名/発表者名: Aso, N.
  • 学会等名: スロー地震学 C01班集会
• [学会発表] Variation of Focal Mechanisms of Low Frequency Earthquakes in Parkfield (2019)
  • 著者名/発表者名: 麻生 未季・麻生 尚文・井出 哲
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合 2019年大会
  • 国際学会
• [学会発表] Evaluation of Magnitude and Characteristics of Seismicity of Low Frequency Earthquakes in Parkfield (2019)
  • 著者名/発表者名: 麻生 未季・麻生 尚文・井出 哲
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合 2019年大会
  • 国際学会
• [学会発表] Mechanisms transition of LFEs beneath Zao volcano due to the stress change induced by the 2011 Tohoku earthquake (2019)
  • 著者名/発表者名: 及川 元己・麻生 尚文・中島 淳一・松澤 暢
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合 2019年大会
  • 国際学会
• [学会発表] Source process of recent M6-class inland earthquakes in Japan (2019)
  • 著者名/発表者名: 柴田 律也・麻生 尚文・中島 淳一・井出 哲
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合 2019年大会
• [学会発表] Stochastic modeling of slow earthquakes comparable to observations (2019)
  • 著者名/発表者名: 麻生 尚文・安藤 亮輔・井出 哲
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合 2019年大会
  • 国際学会
• [学会発表] Stochastic Earthquake Modeling to Bridge the Gap between Deterministic Modeling and Earthquake Diversity (2019)
  • 著者名/発表者名: Aso, N., R. Ando, and S. Ide
  • 学会等名: IUGG General Assembly
  • 国際学会
• [学会発表] 「スロー地震データベース」の取り組み (2019)
  • 著者名/発表者名: 松澤 孝紀・加納 将行・田中 優作・麻生 尚文・井出 哲・小原 一成
  • 学会等名: 日本地震学会 2019年度秋季大会
• [学会発表] 蔵王・岩手山・肘折で発生する深部低周波地震のメカニズム (2019)
  • 著者名/発表者名: 及川 元己・麻生 尚文・中島 淳一
  • 学会等名: 日本地震学会 2019年度秋季大会
• [学会発表] Rupture simulation in a temporally stochastic stress field (2019)
  • 著者名/発表者名: 麻生 尚文・安藤 亮輔・井出 哲
  • 学会等名: 日本地震学会 2019年度秋季大会
• [学会発表] 放射パターンを考慮した経験的グリーン関数を用いた震源過程解析 (2019)
  • 著者名/発表者名: 柴田 律也・及川 元己・麻生 尚文・中島 淳一・井出 哲
  • 学会等名: 日本地震学会 2019年度秋季大会
• [学会発表] パークフィールドの低周波地震の震源メカニズム解 ー理論波形振幅を用いた振幅インバージョンー (2019)
  • 著者名/発表者名: 麻生 未季・麻生 尚文・井出 哲
  • 学会等名: 日本地震学会 2019年度秋季大会
• [学会発表] Temporally stochastic stress perturbations enable slow ruptures (2019)
  • 著者名/発表者名: Aso, N., R. Ando, and S. Ide
  • 学会等名: Joint Workshop on Slow Earthquakes 2019
  • 国際学会
• [学会発表] Rupture Evolution in a Temporally Stochastic Stress Field to be Slow (2019)
  • 著者名/発表者名: Aso, N., R. Ando, and S. Ide
  • 学会等名: American Geophysical Union 2019 Fall Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] Focal Mechanisms of Volcanic Deep Low Frequency Earthquakes in Northeast Japan (2019)
  • 著者名/発表者名: Oikawa, G., N. Aso, and J. Nakajima
  • 学会等名: American Geophysical Union 2019 Fall Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] Focal Mechanisms of LFEs in Parkfield by the amplitude inversion using synthetic waveforms (2019)
  • 著者名/発表者名: Aso, M., N. Aso, S. Ide, and D. Shelly
  • 学会等名: American Geophysical Union 2019 Fall Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] Slip Inversion with Radiation-corrected Empirical Green’s Functions (2019)
  • 著者名/発表者名: Shibata, R., G. Oikawa, N. Aso, J. Nakajima, and S. Ide
  • 学会等名: American Geophysical Union 2019 Fall Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] 決定論的モデリングと地震の多様性とのギャップを埋める確率論的震源物理学 (2019)
  • 著者名/発表者名: 麻生 尚文
  • 学会等名: スロー地震学 C01班集会
• [学会発表] パークフィールドでの低周波地震のスタック波形の振幅評価：震源メカニズム推定のために (2018)
  • 著者名/発表者名: 麻生 未季・麻生 尚文・井出 哲
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合 2018年大会
  • 国際学会
• [学会発表] New dynamic model of slow earthquakes considering stochasticity in rupture simulation (2018)
  • 著者名/発表者名: 麻生 尚文・安藤 亮輔・井出 哲
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合 2018年大会
  • 国際学会
• [学会発表] Development of Slow Earthquake Database (2018)
  • 著者名/発表者名: 加納 将行・麻生 尚文・松澤 孝紀・井出 哲・案浦 理・新井 隆太・馬場 慧・M. Bostock・K. Chao・日置 幸介・板場 智史・伊藤 喜宏・鎌谷 紀子・J. Maury・中村 衛・西村 卓也・尾鼻 浩一郎・太田 和晃・N. Poiata・B. Rousset・杉岡 裕子・高木 涼太・高橋 努・竹尾 明子・Y. Tu・内田 直希・山下 裕亮・小原 一成
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合 2018年大会
  • 国際学会
• [学会発表] Stochastic Dynamic Modeling to Reproduce Variability of Earthquakes (2018)
  • 著者名/発表者名: Aso, N., R. Ando, and S. Ide
  • 学会等名: Asia Oceania Geosciences Society 15th Annual Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] Focal mechanisms and seismicity of LFEs on Parkfield (2018)
  • 著者名/発表者名: Aso, M., N. Aso, and S. Ide
  • 学会等名: Southern California Earthquake Center Annual Meeting 2018
  • 国際学会
• [学会発表] Slow slip and tremors driven by stochastic stress perturbation (2018)
  • 著者名/発表者名: Aso, N., R. Ando, and S. Ide
  • 学会等名: Joint Workshop on Slow Earthquakes 2018
  • 国際学会
• [学会発表] Focal mechanisms and seismicity of LFEs on Parkfield (2018)
  • 著者名/発表者名: Aso, M., N. Aso, and S. Ide
  • 学会等名: Joint Workshop on Slow Earthquakes 2018
  • 国際学会
• [学会発表] Recent Report on "Slow Earthquake Database" (2018)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, Y., M. Kano, N. Aso, T. Matsuzawa, S. Ide, and K. Obara
  • 学会等名: Joint Workshop on Slow Earthquakes 2018
  • 国際学会
• [学会発表] SP振幅比を用いた火山深部低周波地震の発震機構解の推定 (2018)
  • 著者名/発表者名: 及川 元己・麻生 尚文・中島 淳一・松澤 暢
  • 学会等名: 日本火山学会 2018年度秋季大会
• [学会発表] 地震発生プロセスと確率過程 (2018)
  • 著者名/発表者名: 井出 哲・麻生 尚文・矢部 優
  • 学会等名: 日本地震学会 2018年度秋季大会
  • 招待講演
• [学会発表] 確率論的な応力擾乱で再現されるスロー地震 (2018)
  • 著者名/発表者名: 麻生 尚文・安藤 亮輔・井出 哲
  • 学会等名: 日本地震学会 2018年度秋季大会
• [学会発表] 東北日本で発生する火山深部低周波地震のメカニズム解 (2018)
  • 著者名/発表者名: 及川 元己・麻生 尚文・中島 淳一・松澤 暢
  • 学会等名: 日本地震学会 2018年度秋季大会
• [学会発表] 「スロー地震データベース」の構築と運用 (2018)
  • 著者名/発表者名: 田中 優作・加納 将行・麻生 尚文・松澤 孝紀・井出 哲・小原 一成
  • 学会等名: 日本地震学会 2018年度秋季大会
• [学会発表] Recent Report on "Slow Earthquake Database" (2018)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, Y., M. Kano, N. Aso, T. Matsuzawa, S. Ide, and K. Obara
  • 学会等名: American Geophysical Union 2018 Fall Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] Stochasticity representing heterogeneity and reproducing various earthquakes (2018)
  • 著者名/発表者名: Aso, N., R. Ando, and S. Ide
  • 学会等名: American Geophysical Union 2018 Fall Meeting
  • 国際学会
• [備考]