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地震誘発のデータと断層の力学モデルから解き明かす地震発生過程

Research Project

Project/Area Number 11J02150
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Solid earth and planetary physics
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

三井 雄太  静岡大学, 理学研究科, 助教

Project Period (FY) 2011 – 2013
Project Status Completed (Fiscal Year 2013)
Budget Amount *help
¥2,400,000 (Direct Cost: ¥2,400,000)
Fiscal Year 2013: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2012: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2011: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Keywords東北地方太平洋沖地震 / GPS / 余効すべり / 津波 / スケーリング / 地震動 / 断層力学シミュレーション / 摩擦発熱 / 地球自由振動 / 津波地震 / プレート沈み込み / 速度状態依存摩擦則 / 間隙流体圧
Research Abstract

本年度は、日本列島上に設置されているGPS観測網の観測データを基にして、2011年東北地方太平洋沖地震(マグニチュード9)の直後の地表変動に焦点を絞った研究を行った。まず、2011/3/11に発生した東北地震(日本時間で14:46から約3分間)の直後、東北地方の沿岸に津波の大きなパルスが到来する直前の15:25ごろまでの時間に焦点を絞った。この期間の地表変動は、主として(1)マグニチュード7を超える2つの余震(2)本震破壊端の延長上の領域における断層の余効すべり(3)その他の要因によって生じていると考えられる。Mitsui and Heki (2013, Geophys. J. Int.)では、GPSのデータから(1)の要素を取り除き、(2)を推定した。その結果、東北地震直後の余効すべりは、近隣地域における過去のマグニチュード7~8級地震のものと比べて約1ケタ高速なものであったことがわかった。それについて、断層力学からの解釈を行った。また同時に、当該期間に沿岸へ迫っていた津波の荷重による陸の変形を数値的に計算した。その結果、沿岸での上下変形は最大で1cm程度に達したであろうこと、実際のデータにおいても(精度は不足しているが)同様のシグナルが見られることがわかった。この他、東北地震の表面波の大きな波群が東日本を通り過ぎた直後の時間帯に焦点を当て、GPSの波形記録の中に特徴的な周波数のシグナルが入っていることを見出した(三井・日置, 2013年度測地学会など)。

Strategy for Future Research Activity

(抄録なし)

Report

(3 results)
  • 2013 Annual Research Report
  • 2012 Annual Research Report
  • 2011 Annual Research Report
  • Research Products

    (33 results)

All 2013 2012 2011 Other

All Journal Article (8 results) (of which Peer Reviewed: 7 results) Presentation (24 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Scaling of early afterslip velocity and possible detection of tsunami-induced subsidence by GPS measurements immediately after the 2011 Tohoku-Oki earthquake2013

    • Author(s)
      Yuta Mitsui and Kosuke Heki
    • Journal Title

      Geophysical Journal International

      Volume: 195 Issue: 1 Pages: 238-248

    • DOI

      10.1093/gji/ggt256

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Accelerated Pacific Plate subduction following interplate thrust earthquakes at the Japan Trench2013

    • Author(s)
      Kosuke Heki and Yuta Mitsui
    • Journal Title

      Earth Planetary Science Letters

      Volume: 363 Pages: 44-49

    • DOI

      10.1016/j.epsl.2012.12.031

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 2011年東北地方太平洋沖地震による絶対歪みの解放 : 遠地実体波インバージョン解析と動的摩擦弱化2012

    • Author(s)
      深畑幸俊, 八木勇治, 三井雄太
    • Journal Title

      地質学雑誌

      Volume: 118 Pages: 396-409

    • NAID

      130002530820

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A scenario for the generation process of the 2011 Tohoku earthquake based on dynamic rupture simulation : role of stress concentration and thermal fluid pressurization2012

    • Author(s)
      Yuta Mitsui, Yoshihisa Iio and Yukitoshi Fukahata
    • Journal Title

      Earth, Planets and Space

      Volume: 64 Issue: 12 Pages: 1177-1187

    • DOI

      10.5047/eps.2012.05.016

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Observation of Earth's free oscillation by dense GPS array : After the 2011 Tohoku megathrust earthquake2012

    • Author(s)
      Yuta Mitsui and Kosuke Heki
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 2 Issue: 1 Pages: 1-4

    • DOI

      10.1038/srep00931

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      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Megaquake cycle at the Tohoku subduction zone with thermal fluid pressurization near the surface2012

    • Author(s)
      Yuta Mitsui, NaoyuKi Kato, Yukitoshi Fukahata, Kazuro
    • Journal Title

      Earth and Planetary Science Letters

      Volume: 325-326 Pages: 21-26

    • DOI

      10.1016/j.epsl.2012.01.026

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      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] How did the 2011 Off the Pacific Coast of Tohoku Earthquake start and grow?2011

    • Author(s)
      Yuta Mitsui, Yoshihisa Iio
    • Journal Title

      Earth, Planets and Space

      Volume: 63 Issue: 7 Pages: 755-759

    • DOI

      10.5047/eps.2011.05.007

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      2011 Annual Research Report
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  • [Journal Article] 珪岩・水晶・溶融石英の破壊に伴う発光の色について-結晶の圧電性の寄与-

    • Author(s)
      三井雄太, 柳谷俊
    • Journal Title

      北海道大学地球物理学研究報告

      Volume: (印刷中)

    • NAID

      120003994090

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      三井雄太・日置幸介
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      日本測地学会第120回講演会
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      極地研究所(立川市)
    • Year and Date
      2013-10-30
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      三井雄太・日置幸介
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      日本地震学会2013年度秋季大会
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      産業貿易センター(横浜市)
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      2013-10-09
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  • [Presentation] Nonlinear effect of absolute stress level on earthquake growth : Numerical experiment on a dynamic rupture model for the 2011 Tohoku earthquake2013

    • Author(s)
      Yuta Mitsui
    • Organizer
      6th International Symposium on In•Situ Rock Stress
    • Place of Presentation
      Sendai International Center
    • Year and Date
      2013-08-20
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      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Earthquake cycle on a (Tohoku-like) fluid-infiltrated weak fault : What point is affected by lower limit of hydraulic diffusivity?2013

    • Author(s)
      Yuta Mitsui
    • Organizer
      6th International Symposium on In-Situ Rock Stress
    • Place of Presentation
      Sendai International Center
    • Year and Date
      2013-08-19
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      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 沈み込み帯における余効すべり再訪 : すべり速度と本震マグニチュードのスケーリング関係および定義拡張の可能性について2013

    • Author(s)
      三井雄太・日置幸介
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2013年大会
    • Place of Presentation
      幕張メッセ(幕張市)
    • Year and Date
      2013-05-20
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      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Earth's free oscillation detected by dense GPS array : A case study of the 2011 Tohoku earthquake2012

    • Author(s)
      Yuta Mitsui and Kosuke Heki
    • Organizer
      AGU 2012 Fall Meeting
    • Place of Presentation
      Moscone West (アメリカ)
    • Year and Date
      2012-12-03
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      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] GEONETで捉えた地球自由振動 : 2011年東北地震後2012

    • Author(s)
      三井雄太, 日置幸介
    • Organizer
      日本測地学会第118回講演会
    • Place of Presentation
      仙台市福祉プラザ(宮城県)
    • Year and Date
      2012-11-01
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      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] GPSデータに含まれる地球自由振動の小さな変位シグナル : 2011年東北地震後の場合2012

    • Author(s)
      三井雄太, 日置幸介
    • Organizer
      日本地震学会2012年度秋季大会
    • Place of Presentation
      函館市民体育館(北海道)
    • Year and Date
      2012-10-18
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      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 津波地震は浅部巨大地震のなりそこないか? ―運動学インバージョンと動力学計算から示唆されること―2012

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      三井雄太, 八木勇治
    • Organizer
      日本地震学会2012年度秋季大会
    • Place of Presentation
      函館市民会館(北海道)
    • Year and Date
      2012-10-17
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      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Radiation efficiency and breakdown work in a dynamic rupture model for the 2011 Tohoku earthquake considering recent stress accumulation and thermal fluid pressurization2012

    • Author(s)
      Yuta Mitsui, Yoshihisa Iio, and Yukitoshi Fukahata
    • Organizer
      ECGS Workshop 2012
    • Place of Presentation
      European center for Geodynamics and Seismology (ルクセンブルグ)
    • Year and Date
      2012-10-03
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      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Earth's free oscillation following the 2011 Tohoku earthquake detected by dense GPS array in Japan2012

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      Yuta Mitsui and Kosuke Heki
    • Organizer
      The XVI General Assembly of WEGENER
    • Place of Presentation
      University of Strasbourg(フランス)
    • Year and Date
      2012-09-19
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      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] On the occurrence of the 2011 Tohoku earthquake : role of preseismic stress accumulation and coseismic absolute stress release on a weak fault2012

    • Author(s)
      Yuta Mitsui, Yoshihisa Iio, and Yukitoshi Fukahata
    • Organizer
      The XVI General Assembly of WEGENER
    • Place of Presentation
      University of Strasbourg(フランス)
    • Year and Date
      2012-09-18
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      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] A model for megaquake cycle at the Tohoku subduction zone with thermal fluid pressurization near the surface2012

    • Author(s)
      Yuta Mitsui, Naoyuki Kato, Yukitoshi Fukahata, and Kazuro
    • Organizer
      AOGS2012
    • Place of Presentation
      Resorts World Convention Centre (シンガポール)
    • Year and Date
      2012-08-17
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      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 動力学シミュレーションに基づいた東北地震の発生過程に関する1つのシナリオ : M7級地震による応力集中と間隙流体の摩擦発熱2012

    • Author(s)
      三井 雄太, 飯尾 能久, 深畑 幸俊
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2012年大会
    • Place of Presentation
      幕張メッセ(千葉県)
    • Year and Date
      2012-05-25
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      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 2011年東北地震に伴う津波荷重変形のGEONETによる検出2012

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      三井 雄太, 日置 幸介
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      日本地球惑星科学連合2012年大会
    • Place of Presentation
      幕張メッセ(千葉県)
    • Year and Date
      2012-05-24
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      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] A dynamic rupture simulation for the generation process of the 2011 Tohoku earthquake2011

    • Author(s)
      Yuta Mitsui・Yoshihisa Iio・Yukitoshi Fukahata
    • Organizer
      AGU 2011 Fall Meeting
    • Place of Presentation
      モスコーンセンター(アメリカ)
    • Year and Date
      2011-12-09
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      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] 東北沖巨大地震サイクルの力学モデル-普段はゆっくりすべり域でも地震時の最大すべり域に-2011

    • Author(s)
      三井雄太・加藤尚之・深畑幸俊
    • Organizer
      日本測地学会第116回講演会
    • Place of Presentation
      高山市民文化会館(岐阜県)
    • Year and Date
      2011-10-28
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      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] 2011年東北地方太平洋沖地震発生から約30分間の三陸沿岸の地表変動-津波か?-2011

    • Author(s)
      三井雄太・日置幸介
    • Organizer
      日本測地学会第116回講演会
    • Place of Presentation
      高山市民文化会館(岐阜県)
    • Year and Date
      2011-10-28
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      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] 2011年東北地方太平洋沖地震発生から約30分間の地表変動シグナルの分析2011

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      三井雄太・日置幸介
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      日本地震学会2011年度秋季大会
    • Place of Presentation
      グランシップ(静岡県)
    • Year and Date
      2011-10-13
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      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] 2011年東北地方太平洋沖地震の発生過程に関する動的破壊シミュレーション2011

    • Author(s)
      三井雄太・飯尾能久・深畑幸俊
    • Organizer
      日本地震学会2011年度秋季大会
    • Place of Presentation
      グランシップ(静岡県)
    • Year and Date
      2011-10-12
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      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] A model of earthquake cycle with thermal fluid pressurization near the surface : Giant earthquake in not a strong region2011

    • Author(s)
      三井雄太・加藤尚之・深畑幸俊
    • Organizer
      日本地震学会2011年度秋季大会
    • Place of Presentation
      グランシップ(静岡県)
    • Year and Date
      2011-10-12
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      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Fault shape effect on early phase of nucleation2011

    • Author(s)
      Yuta Mitsui・Kazuro Hirahara
    • Organizer
      IUGG 2011 General Assembly
    • Place of Presentation
      メルボルンコンベンションセンター(オーストラリア)
    • Year and Date
      2011-06-30
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] 間隙流体圧変化にほとんど支配された地震サイクルのプライマリーモデル2011

    • Author(s)
      三井雄太・平原和朗・Massimo Cocco
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2011年大会
    • Place of Presentation
      幕張メッセ(千葉県)
    • Year and Date
      2011-05-27
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] 2011年東北地方太平洋沖地震はどのようにして発生し、大きくなったのか?-動的弱化と引きずられる周り-2011

    • Author(s)
      三井雄太・飯尾能久
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2011年大会
    • Place of Presentation
      幕張メッセ(千葉県)
    • Year and Date
      2011-05-26
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Book] Change of Pore Fluid Pressure Versus Frictional Coefficient During Fault Slip (Chapter 17, in Earthquake Research and Analysis-Seismology, Seismotectonic and Earthquake Geology)2012

    • Author(s)
      Yuta Mitsui
    • Publisher
      Intech
    • Related Report
      2011 Annual Research Report

URL: 

Published: 2011-12-12   Modified: 2024-03-26  

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