| Project Area | Science of Slow to Fast Earthquakes |
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| Project/Area Number |
21H05202
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (A)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Transformative Research Areas, Section (II)
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
山口 飛鳥 東京大学, 大気海洋研究所, 准教授 (30570634)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
北 佐枝子 国立研究開発法人建築研究所, 国際地震工学センター, 上席研究員 (10543449)
新井 隆太 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 海域地震火山部門(地震発生帯研究センター), 主任研究員 (20738752)
WALLIS R・Simon 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (30263065)
橋本 善孝 高知大学, 教育研究部自然科学系理工学部門, 教授 (40346698)
辻 健 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (60455491)
利根川 貴志 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 海域地震火山部門(地震発生帯研究センター), 主任研究員 (60610855)
大坪 誠 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 地質調査総合センター, 研究グループ長 (70443174)
仲田 理映 東京大学, 地震研究所, 外来研究員 (70816941)
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| Project Period (FY) |
2021-09-10 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2025)
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| Budget Amount *help |
¥152,230,000 (Direct Cost: ¥117,100,000、Indirect Cost: ¥35,130,000)
Fiscal Year 2025: ¥27,690,000 (Direct Cost: ¥21,300,000、Indirect Cost: ¥6,390,000)
Fiscal Year 2024: ¥22,620,000 (Direct Cost: ¥17,400,000、Indirect Cost: ¥5,220,000)
Fiscal Year 2023: ¥17,030,000 (Direct Cost: ¥13,100,000、Indirect Cost: ¥3,930,000)
Fiscal Year 2022: ¥65,650,000 (Direct Cost: ¥50,500,000、Indirect Cost: ¥15,150,000)
Fiscal Year 2021: ¥19,240,000 (Direct Cost: ¥14,800,000、Indirect Cost: ¥4,440,000)
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| Keywords | 地震発生帯 / 南海トラフ / スロー地震 / モニタリング / モデリング / Slow-to-Fast地震発生帯 / 流体 / 地震 / プレート境界断層 / 付加体 |
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| Outline of Research at the Start |
紀伊半島～南海トラフ熊野沖をテストフィールドに海域から陸域、浅部から深部までの地球物理学的観測と地質学的物質科学を融合し、Slow-to-Fast地震が発生する場（Slow-to-Fast地震発生帯）の構造を解剖学的に理解する。地下構造の精密なイメージングと物性変化のモニタリング、岩石中のSlow/Fast地震履歴・流体痕跡の解読と化学分析・実験・シミュレーションの最新の知見を融合して、Slow-to-Fast地震発生帯の状態の変化過程、特に流体の役割を明らかにするとともに、その形成と発展をマルチ時空間スケールでモデリングする。
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| Outline of Annual Research Achievements |
1. 浅部観測研究：日向灘での地震波反射法データの解析から、上盤プレート内に流体経路となる泥ダイアピル構造を新たに60か所以上で発見した。泥ダイアピル構造の直下には流体や炭化水素ガスを多く含むと考えられる低速度帯が存在し、海山沈み込みによる堆積物の脱水と破砕帯形成に伴う流体移動が示唆された。南海トラフ域において、2020年末から発生したスロー地震に伴う地震波速度と不均質構造の時間変化を検出し、地震波速度は付加体の変形、不均質構造は流体の移動に感度があることがわかった。室戸沖での海上反射法と海底屈折法の統合解析により、付加体内部の変形構造と地震波速度異常帯を明らかにした。2. 深部観測研究：スラブ内地震と内陸地震とスロー地震の活動の因果関係について、東海地方と豊後水道と紀伊半島との比較を行った。
3. 浅部物質研究：四万十帯および美濃帯を対象とした野外地質調査および岩石試料採取を行った。鉱物脈の流体包有物解析を行うことで、広域古応力場に対する脈の方位と流体圧と差応力の関係から差往力の制約を行い、破壊の規模と流体圧の寄与、およびそれらの時空間発展の推定を行った。断層岩の微小部XRF・微小部XRD分析を進め、断層帯内外の物質移動量の定量を行った。日本海溝・南海トラフ・日本海から採取されたコア試料および岩石試料の組成・物性・年代分析を進め、浅部観測と比較してSlow to Fast地震発生帯を構成する物質の推定を行った。
4. 深部物質研究：岩石が記録する最高到達温度推定に用いるラマン炭質物温度計のスペクトルの解析作業を自動化するための共同研究を実施した。変成岩類の記録と数値モデリングの結果を組み合わせ、沈み込み帯とその対となる火山弧の熱構造に関するレビューを行った。剪断熱とマグマによる熱移流の重要性を明らかにした。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
計画研究内での議論や、公募研究代表者など研究協力者との共同研究が進み、おおむね順調に進行している。2024年1月の能登半島地震の発生を受け、緊急航海で得られたデータや試料の処理も行った。
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| Strategy for Future Research Activity |
引き続き計画研究班内および他班との共同研究を進める。特記すべき事項として、2024年にはIODP第405次航海で日本海溝のプレート境界断層の掘削が成功した。2025年には、日本海溝海側アウターライズのプチスポット貫入域および日本海溝底において再度、IODP3第502・503次航海が行われ、物理検層やコア採取が行われる予定である。これらの掘削には本計画研究班のメンバーも関与しており、広域物理探査の結果と掘削による物質科学的解析を統合することにより日本海溝のSlow-to-Fast地震発生帯のさらなる理解につなげることができると期待される。
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