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デジタルツイン化による南海トラフプレート境界の摩擦異常の制約:潮岬沖の石臼とは?

Research Project

Project/Area Number 23K19082
Research Category

Grant-in-Aid for Research Activity Start-up

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section 0204:Astronomy, earth and planetary science, and related fields
Research InstitutionJapan Agency for Marine-Earth Science and Technology

Principal Investigator

佐藤 大祐  国立研究開発法人海洋研究開発機構, 海域地震火山部門(地震津波予測研究開発センター), 研究員 (40981486)

Project Period (FY) 2023-08-31 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Keywords断層摩擦特性 / 震源インバージョン / 南海トラフ
Outline of Research at the Start

本研究は、観測された三次元弾性構造とプレート形状を取り入れた南海沈み込み帯の物理シミュレーションを行い、海域観測データと比較するデジタルツイン演算を実施する。これにより、1944年東南海地震と1946年南海地震の震源域境界に位置する構造異常域の断層摩擦特性を推定し、地震規模予測の基礎情報となる、南海トラフ震源域における破壊停止の物理メカニズムを解明する。

Outline of Annual Research Achievements

本研究は、大地震震源域の摩擦的空間特性の推定を目的とする。これまで、断層の運動学的情報にあたる断層滑りを推定する方法が確立されたのに比べると、摩擦の空間特性の把握は遅れている。特に、発生間隔が極めて長い、巨大震源域の断層面の摩擦情報はごく少ない。本研究は、南海トラフ震源域を対象とし、1944年東南海地震と1946年南海地震の震源域の境界の摩擦特性を調べる。こうして従来不確定要素であったプレート境界面の摩擦的境界条件を推定することで、従来の研究から示唆されてきた震源域境界と構造異常域との関係について、定量的モデルからそれらの因果関係を考察する。

当該年度は、地震サイクルシミュレーションにおける断層面の境界条件のパラメターに相当する、断層面の摩擦的固着の有無を測地データから検出することができることを明らかにし、新手法を南海トラフに適用した。これにより、従来は過去の地震動の限られたデータから示唆されていた、石臼隣接域における摩擦特性異常が本研究で直接推定された。本研究からは、半割れ境界の摩擦異常は、石臼よりはその近辺にある海盆地形と相関していることが示唆され、近年発見された浅部のスロー地震活動の空間分布とも整合的である。

本件に関し、国際学会・ワークショップで口頭発表1件、ポスター発表2件、国内学会で口頭発表2件を行った(主著)。また、関連した主著論文を執筆中である。この他、推移予測に関する共著論文1件を投稿し、当該年度参加した海域測地観測に関して国際学会でポスター1件の共著発表を行った。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

本研究の目的であった断層摩擦特性のうち、その基本的情報にあたる断層面の摩擦的固着を推定し、また研究成果を発表できているため。研究論文に関してもすでに執筆中であり、来年度に投稿を予定している。

Strategy for Future Research Activity

当該年度推定された断層の摩擦的固着の空間特性に関する論文を投稿する。また、この固着分布を入力にした地震サイクルシミュレーションにより、当該年度の推定結果と地震活動との整合性を物理モデルの観点からさらに検証する。

スロー地震との関係に関して、破壊エネルギーの観点から摩擦特性とスロー地震を比較検討することを当初予定していたが、固着域周縁とスロー地震発生域との空間相関が著しいことが当該年度の結果から示唆されたため、今後はこの観点から検討を進める。

Report

(1 results)
  • 2023 Research-status Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2024 2023

All Journal Article (1 results) (of which Open Access: 1 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results)

  • [Journal Article] Data assimilation for fault slip monitoring and short-term prediction of slow slip events: an application to the 2010 long-term slow slip event in the Bungo Channel2023

    • Author(s)
      Masayuki Kano,Yusuke Tanaka,Daisuke Sato,Takeshi Iinuma,Takane Hori
    • Journal Title

      ESS Open Archive

      Volume: - Pages: 1-24

    • DOI

      10.22541/essoar.170158300.00665991/v1

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Open Access
  • [Presentation] Detecting frictionally locked asperities for physics-based earthquake forecasts2024

    • Author(s)
      D. Sato
    • Organizer
      First Annual Joint International Earthquake Symposium
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] Geodetic inversion of frictional asperity geometry without assuming specific friction laws2023

    • Author(s)
      D Sato, T Hori, Y Fukahata
    • Organizer
      AGU23
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Interlocking asperities revealed inside the focal zones of Bungo-Channel slow slip events and megathrust earthquakes along the Nankai Trough, Japan2023

    • Author(s)
      D. Sato, T. Hori, Y. Fukahata
    • Organizer
      International Joint Workshop on Slow-to-Fast Earthquakes 2023
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] GNSS-acoustic observations using manned and unmanned sea surface platforms along the Kurile-Japan Trench to grasp the interplate locking state and the postseismic deformation of the 2011 Tohoku-oki earthquake2023

    • Author(s)
      Iinuma, T, M. Kido, F. Tomita, T. Fukuda, R. Hino, T. Hori, K. Nakahigashi, H. Takahashi, T. No, Y. Nakamura, M. Ohzono, R. Plata-Martinez, D. Sato
    • Organizer
      AGU23
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 南海沈み込み帯における、摩擦運動の相補性に基づいた固着域と高滑り欠損域の分離2023

    • Author(s)
      佐藤大祐, 堀高峰, 深畑幸俊
    • Organizer
      地震学会2023年度秋季大会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 非線形フルベイズ推定における事後平均およびABIC演算の計算論的困難と新しい階層モンテカルロ法による解決策2023

    • Author(s)
      佐藤大祐, 深畑幸俊
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2023年大会
    • Related Report
      2023 Research-status Report

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Published: 2023-09-11   Modified: 2024-12-25  

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