地殻ダイナミクス －東北沖地震後の内陸変動の統一的理解－

• Project Area: Crustal dynamics-Unified understanding of intraisland deformation after the great Tohoku-oki earthquake-
• Project/Area Number: 19H05449
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Science and Engineering
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 飯尾 能久 京都大学, 防災研究所, 教授 (50159547)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 深畑 幸俊 京都大学, 防災研究所, 准教授 (10313206) ; 松澤 暢 東北大学, 理学研究科, 教授 (20190449) ; 芝崎 文一郎 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 (20344012) ; 竹下 徹 北海道大学, 理学研究院, 特任教授 (30216882) ; 清水 以知子 京都大学, 理学研究科, 准教授 (40211966) ; 武藤 潤 東北大学, 理学研究科, 准教授 (40545787) ; 鷺谷 威 名古屋大学, 減災連携研究センター, 教授 (50362299) ; 野田 博之 京都大学, 防災研究所, 准教授 (50619640) ; 岩森 光 東京大学, 地震研究所, 教授 (80221795) ; 松本 則夫 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 (80358051) ; 高田 陽一郎 北海道大学, 理学研究院, 准教授 (80466458) ; 西村 卓也 京都大学, 防災研究所, 准教授 (90370808)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2020-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2019)
• Budget Amount: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000); Fiscal Year 2019: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
• Keywords: 応力 / 歪 / 強度 / 非弾性変形 / 媒質特性

Outline of Research at the Start

東北沖地震後に生起している現象を正しく理解することは、今後の推移を予測する上で非常に重要であるが、これまで、日本列島の内陸地殻がどのような変形特性を持っており、そこにどのような力が働き、その結果どのような変形が起こってきたかについては、実はよく分かっていなかった。そこで、地震、地殻変動、地質・地形、岩石物性、地下水などに関する総合的な調査研究を行い、内陸に働く力の大きさや媒質の変形特性、歪み速度などを把握し、数値シミュレーションによって観測されたデータを再現しようとした。

Outline of Annual Research Achievements

2019年3月までの5か年の研究期間に得られた成果に加えて、2019年度および繰り越しを行った2020年度に得られた最新の成果も含めて、全期間に得られた成果をとりまとめ、ニュースレター最終版を作成した。Earth Planets and Space誌の特集号Crustal Dynamics: Toward Integrated View of Island Arc Seismogenesisの出版を行い、成果をとりまとめて国際的に広く広報した。他分野の研究者も想定して、地殻ダイナミクス研究の背景から最新の成果までをまとめた特集号No.2を地学雑誌から刊行し、国内における成果の普及を行った。本研究では、地殻応力が従来考えられていたよりも有意に小さい原因として理論的には想定されていた高い間隙流体圧に関して、初めて実証的な知見を得ることが出来た。一方、非常に浅い地震が起こる地域における精度の高いデータから、高い間隙流体圧なしですべりにくい小断層がすべっている可能性も指摘された。このことは、水による断層面の弱化という化学的・長期的な効果の重要性を示唆しているため、最近の約10年間に得られた高品質のデータを追加で処理解析した。その結果、これまで得られていた結果を再確認することが出来た。一方、小地震の前震の震源分布を詳細に解析することにより、流体の流入により引き起こされた可能性のある前震活動が見いだされた。また、この地域においては、地震波トモグラフィーによる地震波速度の時間変化の研究から流体の移動が示唆されていたが、2017年長野県南部の地震M5.6は、地震波速度の時間変化の検出された領域の極近傍で発生したことが明らかになった。これらのことは、流体の短期的・物理的な効果を示唆するものであり、同一の領域においても、流体の両方の効果があることが推定された。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Special issue "Crustal dynamics: toward integrated view of island arc seismogenesis" (2021)
  • Author(s): Matsuzawa Toru、Shimizu Ichiko、Nishimura Takuya、Spiers Christopher J.、Nakajima Junichi、Kawamoto Tatsuhiko
  • Journal Title: Earth, Planets and Space Volume: 73 Issue: 1 Pages: 000-000
  • DOI: 10.1186/s40623-020-01337-5
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Heterogeneity of Stress Field in NE Japan and Implications for Fault Strength and Earthquake Occurrence Mechanism (2020)
  • Author(s): YOSHIDA Keisuke、MATSUZAWA Toru
  • Journal Title: Journal of Geography (Chigaku Zasshi) Volume: 129 Issue: 4 Pages: 451-471
  • DOI: 10.5026/jgeography.129.451
  • NAID: 130007921874
  • ISSN: 0022-135X, 1884-0884
  • Year and Date: 2020-08-25
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Evolution of Fault Zones and Its Rheology (2020)
  • Author(s): 大橋聖和・竹下徹・平内健一
  • Journal Title: Journal of Geography (Chigaku Zasshi) Volume: 129 Issue: 4 Pages: 473-489
  • DOI: 10.5026/jgeography.129.473
  • NAID: 130007921864
  • ISSN: 0022-135X, 1884-0884
  • Year and Date: 2020-08-25
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Hyper Dense Seismic Observation for Investigation on Fault Zone Development: Application to Hypocentral Area of 2000 Western Tottori Earthquake (2020)
  • Author(s): 松本 聡, 飯尾 能久, 酒井 慎一, 加藤 愛太郎, 0.1満点地震観測グループ
  • Journal Title: Journal of Geography (Chigaku Zasshi) Volume: 129 Issue: 4 Pages: 511-527
  • DOI: 10.5026/jgeography.129.511
  • NAID: 130007921866
  • ISSN: 0022-135X, 1884-0884
  • Year and Date: 2020-08-25
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Late Cenozoic Igneous Activity and Crustal Structure in the NE Japan Arc: Background of Inland Earthquake Activity (2020)
  • Author(s): YOSHIDA Takeyoshi、TAKASHIMA Reishi、KUDO Takeshi、PRIMA Oky Dicky Ardiansyah、MAEDA Sumire、YOSHIDA Keisuke、OKADA Tomomi、MIURA Satoshi、TAKAHASHI Tomohiro、NAGAHASHI Yoshitaka、KATAOKA Kyoko
  • Journal Title: Journal of Geography (Chigaku Zasshi) Volume: 129 Issue: 4 Pages: 529-563
  • DOI: 10.5026/jgeography.129.529
  • NAID: 130007921875
  • ISSN: 0022-135X, 1884-0884
  • Year and Date: 2020-08-25
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] The Quaternary Tectonics of Central Kyushu and the 2016 Kumamoto Earthquake: From a Multifaceted Viewpoint Combining Geology, Seismology, and Geodesy (2020)
  • Author(s): 大橋聖和, 大坪 誠, 松本 聡, 小林健太, 佐藤活志, 西村卓也
  • Journal Title: Journal of Geography (Chigaku Zasshi) Volume: 129 Issue: 4 Pages: 565-589
  • DOI: 10.5026/jgeography.129.565
  • NAID: 130007921857
  • ISSN: 0022-135X, 1884-0884
  • Year and Date: 2020-08-25
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Overview of the Special Issue“Crustal Dynamics （Part II）: Toward the Integration of Geology and Geophysics” (2020)
  • Author(s): Yukitoshi FUKAHATA, Youichiro TAKADA, Kiyokazu OOHASHI, Akiko TANAKA
  • Journal Title: 地学雑誌 Volume: 129巻4号 Issue: 4 Pages: 443-445
  • DOI: 10.5026/jgeography.129.443
  • NAID: 130007921865
  • Open Access
• [Journal Article] 特集号「地殻ダイナミクス（Part II）─地質学と地球物理学の融合に向けて─」巻頭言 (2020)
  • Author(s): 深畑 幸俊, 高田 陽一郎, 大橋 聖和, 田中 明子
  • Journal Title: 地学雑誌 Volume: 129巻4号 Issue: 4 Pages: 447-450
  • DOI: 10.5026/jgeography.129.447
  • NAID: 130007921870
  • Open Access
• [Journal Article] 断層滑りの支配的な変形機構の遷移を考慮に入れた動的地震サイクルシミュレーション (2020)
  • Author(s): 野田 博之
  • Journal Title: 地学雑誌 Volume: 129巻4号 Issue: 4 Pages: 491-510
  • DOI: 10.5026/jgeography.129.491
  • NAID: 130007921863
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Original composition and formation process of slab-derived deep brine from Kashio mineral spring in central Japan (2020)
  • Author(s): Fumitake Kusuhara, Kohei Kazahaya, Noritoshi Morikawa, Masaya Yasuhara, Hidemi Tanaka, Masaaki Takahashi and Yuki Tosaki
  • Journal Title: Earth, Planets and Space Volume: 72 Issue: 1
  • DOI: 10.1186/s40623-020-01225-y
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Geological structures controlled the rupture process of the 2011 M9.0 Tohoku-Oki earthquake in the Northeast Japan Arc (2020)
  • Author(s): Kei Baba and Takeyoshi Yoshida
  • Journal Title: Earth, Planets and Space Volume: 72 Issue: 1
  • DOI: 10.1186/s40623-020-01212-3
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Coulomb stress change on inland faults during megathrust earthquake cycle in southwest Japan (2020)
  • Author(s): Tsukasa Mitogawa and Takuya Nishimura
  • Journal Title: Earth, Planets and Space Volume: 72 Issue: 1
  • DOI: 10.1186/s40623-020-01174-6
  • NAID: 120006865700
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Inelastic strain in the hypocentral region of the 2000 Western Tottori earthquake (M 7.3) inferred from aftershock seismic moment tensors (2020)
  • Author(s): Satoshi Matsumoto, Yoshihisa Iio, Shinichi Sakai and Aitaro Kato
  • Journal Title: Earth, Planets and Space Volume: 72 Issue: 1
  • DOI: 10.1186/s40623-020-01186-2
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Deep groundwater discharge after the 2011 Mw 6.6 Iwaki earthquake, Japan (2020)
  • Author(s): Tsutomu Sato, Kohei Kazahaya, Norio Matsumoto and Masaaki Takahashi
  • Journal Title: Earth, Planets and Space Volume: 72 Issue: 1
  • DOI: 10.1186/s40623-020-01181-7
  • Peer Reviewed / Open Access