2017 Fiscal Year Annual Research Report
Study on physical mechanisms of slow earthquakes based on geodetic observations
| Project Area | Science of slow earthquakes |
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| Project/Area Number |
16H06474
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
廣瀬 仁 神戸大学, 都市安全研究センター, 准教授 (00465965)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
宮崎 真一 京都大学, 理学研究科, 准教授 (00334285)
松島 健 九州大学, 理学研究院, 准教授 (40222301)
田部井 隆雄 高知大学, 教育研究部自然科学系理工学部門, 教授 (40207220)
山崎 健一 京都大学, 防災研究所, 助教 (20436588)
田中 愛幸 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 准教授 (90508350)
高木 涼太 東北大学, 理学研究科, 助教 (10735963)
木村 武志 国立研究開発法人防災科学技術研究所, 地震津波火山ネットワークセンター, 主任研究員 (10563520)
板場 智史 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, 主任研究員 (90589285)
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| Project Period (FY) |
2016-06-30 – 2021-03-31
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| Keywords | スロースリップイベント / 地殻変動 / GNSS / 歪 / 傾斜 / 地下水 / 重力 / 間隙水 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
スロースリップイベント (SSE) による地殻変動を詳細に把握するためのGNSS観測点整備を、四国地域、九州地域、沖縄本島周辺地域、八重山諸島周辺地域それぞれで進めた。四国1地点・九州7地点・沖縄本島周辺地域1地点・八重山諸島3地点にて連続観測を開始した。
豊後水道の長期的および短期的SSEのすべりの時間発展をGNSS時系列データから同時推定した。本研究で設置した観測点データを加えて西南日本の短期的SSEの検出を行った。四国西部から日向灘において、これまでに未報告のイベントを含めた長期的SSEを検出することに成功した。その結果、長期的SSEは4つのセグメントに分かれて活動しており、各セグメントにおいて周期的に発生していることが分かった。傾斜・歪データに含まれる背景ノイズ特性を評価し、ノイズレベルそのものやその時間変化から、各解析期間において使用するデータを自動選択するアルゴリズムを開発した。これにより本研究で開発した自動検出・解析手法の信頼性が向上した。歪・傾斜・地下水データを用いて短期的SSEの詳細なモニタリングとカタログ化を行い、「スロー地震データベース」への提供を開始した。陸上の歪データを用いて紀伊半島沖における浅部SSEを複数検出し、浅部微動との関係を調査した。
西南日本の陸上稠密GNSS観測点の変位速度より地殻ひずみ速度を算出し、プレートの沈み込みに伴う弾性圧縮変形および広域ブロック運動と、活断層や地質構造に起因する局所変動の分離を試みた。内陸のブロック運動を考慮した南海トラフ沿いのカップリング分布を推定し、スロー地震との対応を見出した。
重力観測の結果、東海地方の2回の長期的スロースリップ時に、既存のメカニズムでは説明できない重力減少が生じていることを発見した。物理班C02の鈴木氏と共同で構築した間隙流体移動モデルによって、観測結果を解釈しうることを示した。
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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
GNSS観測点構築については、既存の受信機も利用することなどで、当初計画とほぼ同じ地点数で連続観測を開始することができている。取得されたデータから座標値算出を自動的に行うシステムへの新規データの登録等の保守作業も予定通り進んだ。
地殻変動のデータ解析では、豊後水道の長期的・短期的SSEの時間発展をGNSS時系列から同時推定することに成功した。長期的SSE検出手法を完成させ、西南日本の実際のデータに適用することで未報告のイベントを含む数多くのイベントを検出できた。海外のGNSSデータについても検討を進め、特にニュージーランドのデータの予備的な解析を開始した。傾斜・歪・地下水データによる短期的SSEの解析についても、データ品質の自動判別手法の開発や、沖合の浅部SSEの検出に成功した。
重力観測を当初の計画通り実施した。モデリングにおいて物理班との融合研究を進めることで、本計画研究で目的としている重力観測による流体移動検出の例を一つ示すことができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
GNSS観測点構築について、当初計画通り進めていく。それに必要な観測場所の選定、諸手続きや機材の準備作業等を適宜進めていく。得られたデータについても、通信回線を経由して取得し、順次処理を行うことで地殻変動のモニタリングを実施する。
過去20年間のGNSSデータの精査も進め、豊後水道・日向灘におけるプレート間固着・すべり履歴を推定する。長期的SSEのすべり時間関数など震源パラメータを推定するとともに、プレート走向方向の活動様式の違いを明らかにする。短期的SSEの解析において、GNSS・傾斜・歪の併合処理などにより、より小規模のSSEの検出やスロー地震間の相互作用の検討を進める。データの選択からSSEの検出・解析まですべて自動で行うシステムの構築を進め、SSEのカタログ化を通じて活動様式を明らかにしていく。浅部SSEについて海域のデータとの統合解析も進めていく。
当初の計画に基づき、より時間分解能の高い重力計を導入し、SSEと関連する重力変化が示された東海地域とは異なる地域で観測を実施し、流体移動の普遍性の検証を進める。
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