2012 Fiscal Year Annual Research Report
3-D structure and physical properties of subduction-zone earthquake faults
| Project Area | New perspective of great subduction-zone earthquakes from the super deep drilling |
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21107002
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
朴 進午 東京大学, 大気海洋研究所, 准教授 (70359199)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
森田 澄人 独立行政法人産業技術総合研究所, 地圏資源環境研究部門, 主任研究員 (20358188)
山田 泰広 京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (20362444)
斎藤 実篤 独立行政法人海洋研究開発機構, 地球内部ダイナミクス領域, 技術研究主幹 (40292859)
橋本 善孝 高知大学, 自然科学系, 准教授 (40346698)
中村 恭之 独立行政法人海洋研究開発機構, 地球内部ダイナミクス領域, 技術研究主任 (60345056)
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| Project Period (FY) |
2009-04-01 – 2014-03-31
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| Keywords | 3次元反射法地震探査 / 分岐断層 / 岩石物性 / 南海地震 / 構造解釈 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
１．平成23年秋に宮城沖の日本海溝軸近傍において取得された高分解能反射法地震探査データの解析、解釈を行なった。その結果、東北地方太平洋沖地震のような海溝軸まで滑りが達する巨大地震や、プレート沈み込みに伴って発達してきたと考えられる海底下構造を発見した。
２．熊野海盆の大構造解析を引き続き行った結果、現在の海盆全域にわたる広域不整合が１ Ma以前に形成されて以降、顕著な造構運動とともに海側からのドミノ式褶曲帯が形成されたことを確認した。これは下位の古期付加体のブロック運動を示している。
３．NanTroSEIZEで得られた熊野沖南海トラフの掘削試料、白亜系四万十帯メランジュゾーン及びコヒーレントゾーン、延岡衝上断層掘削コアの上盤・下盤の弾性物性と間隙率の測定を行った。この結果と反射法データ物性との対比から、浅部デコルマ沿いの有効圧が約10 MPaであること、巨大分岐断層の上盤で有効圧が約50 MPaとやや下がっていることを明らかにした。
４．南海トラフ巨大分岐断層の詳細三次元形状の解析から、断層は３つのゾーンに区分できることが分かった。表層斜面堆積物からこれらのゾーンの活動性が異なることが分かっている。このことは、断層面の詳細形状から断層活動性を評価できる可能性を示している。
５．東北沖地震調査掘削で取得した検層データの解析を行い、海底下820 mの遠洋性粘土層中に存在するプレート境界断層を特定した。南海掘削試料のジルコン粒子の年代測定により、古期大陸と伊豆小笠原弧から南海トラフへの物質供給を推定した。
６．東南海地震の震源域へ沈み込む堆積層の物性変化を解明するため、南海トラフのインプットサイトで取得したIODP掘削データと三次元反射法地震探査データとの統合解析を実施した。その結果、沈み込む火山砕屑物層とタービダイト層において、音響インピーダンスと空隙率の有意義な変化が見出された。
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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
これまで研究は順調に進んでおり、南海トラフの巨大地震発生と関連する前弧海盆、巨大分岐断層、沈み込む堆積層の詳細構造や物性が明らかとなりつつある。また、東北地方太平洋沖地震を引き起こした浅部プレート境界断層の実態も次第に解明されている。
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| Strategy for Future Research Activity |
IODP南海トラフ地震発生帯掘削計画の遅れと変更により、平成24年度のステージ３においてVSP関連探査を実施した。一方、ステージ３の掘削が海底下約2,000 mで中断したため、巨大分岐断層に達する掘削は平成25年度以降に実施されることになった。従って、巨大分岐断層やプレート境界断層の検層データが本研究期間中に取得できない可能性が高く、それら断層に沿った３次元物性解析も困難な状況となった。そこで、今後はVSP補助のP波速度データの解析、巨大分岐断層のように津波地震を引き起こす浅部プレート境界断層（デコルマ）の構造解釈と物性解析に焦点を絞る研究計画に変更する。さらに、東北地方太平洋沖地震の震源域で得られる地殻構造と物性データを解析し、南海トラフと日本海溝におけるデコルマの形成プロセスと破壊伝播に関する比較研究を行う。
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[Journal Article] High-resolution seismic imaging in the Japan Trench axis area off Miyagi, northeastern Japan2013
Author(s)
Nakamura, Y., Kodaira, S., Miura, S., Regalla, C., Takahashi, N
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Journal Title
Geophysical Research Letters
Volume: 40
Pages: 1713-1718
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Depositional architecture, provenance, and tectonic/eustatic modulation of Miocene submarine fans in the Shikoku Basin: results from NanTroSEIZE2013
Author(s)
Pickering, KT., Underwood, MB., Saito, S., Naruse, H., Kutterolf, S., Scudder, R., Park, J.-O., Moore, GF., Slagle, A.
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Journal Title
Geochemistry Geophysics Geosystems
Volume: 未定
Pages: 未定
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Stress State in the Largest Displacement Area of the 2011 Tohoku-Oki Earthquake2013
Author(s)
Lin, W., Conin, M., Moore, JC., Chester, FM., Nakamura, Y., Mori, JJ., Anderson, L., Brodsky, EE., Eguchi, N., Expedition 343 Scientists
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Journal Title
Science
Volume: 339
Pages: 687-690
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] A large amount of fluid migration around shallow seismogenic depth preserved in tectonic melange, the Cretaceous Shimanto Belt, Kochi, Southwest Japan2012
Author(s)
Hashimoto, Y., Eida, M., Kirikawa,T., Iida, R., Takagi, M., Furuya, N., Nikaizo, A, Kikuchi, T., Yoshimitsu, T
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Journal Title
Island arc
Volume: 21
Pages: 53-56
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Coseismic fault rupture at the trench axis during the 2011 Tohoku-oki earthquake2012
Author(s)
Kodaira, S., No, T., Nakamura, Y., Fujiwara, T., Kaiho, Y., Miura, S., Takahashi, N., Kaneda, Y., Taira, A
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Journal Title
Nature Geoscience
Volume: 5
DOI
Peer Reviewed
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[Presentation] Exploration of ground instability factor causing slumping and related dewatering in high methane flux and gentle continental slope off Shimokita Peninsula, NE Japan2012
Author(s)
Morita, S., Nakajima, T., Goto, S., Yamada, Y., Kawamura, K.
Organizer
AGU Fall Meeting
Place of Presentation
San Francisco, USA
Year and Date
2012-12-04 – 2012-12-04
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[Presentation] A comparison of the modern seismogenic Nankai mega-splay fault and the exhumed ancient mega-splay fault, the Nobeoka thrust (Invited)2012
Author(s)
Kimura, G., Hamahashi, M., Yamaguchi, A., Saito, S., Fukuchi, R., Kameda, J., Hamada, Y., Fujimoto, K., Hashimoto, Y., Hina, S., Eida, M., Kitamura, Y.
Organizer
AGU Fall meeting
Place of Presentation
San Francisco, USA
Year and Date
2012-12-04 – 2012-12-04
Invited
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[Presentation] High-resolution seismic profiling in the trench axis area of the Japan Trench and its preliminary correlation with the results of IODP Expedition 3432012
Author(s)
Nakamura, Y., Cook, BJ., Conin, M., Miura, S., Takahashi, N., Kodaira, S., Mori, JJ., Chester, FM., Eguchi, N., Toczko, S., Expedition 343 Scientists
Organizer
AGU Fall meeting
Place of Presentation
San Francisco, USA
Year and Date
2012-12-03 – 2012-12-03
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[Presentation] Diagenesis and dehydration of subducting oceanic crust within seismogenic subduction zones.2012
Author(s)
Kameda, J., Yamaguchi, A., Hamada, Y., Hashimoto, Y., Kimura, G.
Organizer
AGU Fall meeting
Place of Presentation
San Francisco, USA
Year and Date
2012-12-03 – 2012-12-03
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[Presentation] Carbonate mineralogy and Illite crystallinity in the Nobeoka thrust fault zone SW Japan, ancient megaspray fault in a subduction zone2012
Author(s)
Fukuchi, R., Fujimoto, K., Hamahashi, M., Yamaguchi, A., Kimura, G., Kameda, J., Hamada, Y., Hina, S., Hashimoto, Y., Eida, M., Kitamura, Y., Saito, S., Mizuochi, Y., Hase, K., Akashi, T.
Organizer
AGU Fall meeting
Place of Presentation
San Francisco, USA
Year and Date
2012-12-03 – 2012-12-03
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[Presentation] 宮城沖日本海溝海溝軸近傍における高分解能反射法地震探査およびIODP Site2012
Author(s)
中村 恭之, 三浦 誠一, 高橋 成実, 小平 秀一, Becky Cook, Marianne Conin Marianne, James Mori, Frederick Chester, 江口暢久, Sean Toczko, IODP第
Organizer
日本地震学会2012年度秋季大会
Place of Presentation
函館市民会館、函館
Year and Date
2012-10-18 – 2012-10-18
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[Presentation] Preliminary result of logging while frilling during expedition 343, Japan trench fast drilling project2012
Author(s)
Kido, Y., Saito, S., Sanada, Y., Moe, K.T., Anderson, L., Conin, M., Lin, W., Moore, C., Nakamura, Y., Cook, B., Jeppson, T., Wolfson, M, Eguchi, N., Toczko, S., Maeda, L., 他4名
Organizer
Formation Evaluation Symposium of Japan
Place of Presentation
石油開発技術本部、千葉
Year and Date
2012-09-28 – 2012-09-28
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[Presentation] Petrophysical Properties of Fossilized Seismogenic Megasplay Fault in Ancient Accretionary Wedge2012
Author(s)
Hamahashi, M., Saito, S., Kimura, G., Yamaguchi, A., Fukuchi, R., Kameda, J., Hamada, Y., Fujimoto, K., Hashimoto, Y., Hina, S., Eida, M., Kitamura, Y., Mizuochi, Y., Hase, K., Akashi, T.
Organizer
AOGS-AGU (WPGM) Joint Assembly
Place of Presentation
セントーサ島、シンガポール
Year and Date
2012-08-13 – 2012-08-13
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[Presentation] 南海分岐断層と過去の分岐断層（延岡衝上断層）の比較研究2012
Author(s)
木村学, 山口飛鳥, 斎藤実篤, 浜橋真理, 福地里菜, 亀田純, 濱田洋平, 藤本光一郎, 橋本善孝, 比名祥子, 栄田美緒, 北村有迅, 水落幸広, 長谷和則, 明石孝行
Organizer
日本地球惑星科学連合大会
Place of Presentation
幕張メッセ、千葉
Year and Date
2012-05-20 – 2012-05-20
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[Presentation] 化石分岐断層から得られた連続的コア・検層データ：延岡衝上断層掘削速報2012
Author(s)
山口飛鳥, 木村学, 浜橋真理, 福地里菜, 亀田純, 濱田洋平, 藤本光一郎, 橋本善孝, 比名祥子, 栄田美緒, 斎藤実篤, 北村有迅, 水落幸広
Organizer
日本地球惑星科学連合大会
Place of Presentation
幕張メッセ、千葉
Year and Date
2012-05-20 – 2012-05-20
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[Presentation] 物理検層・掘削コアから示唆されるプレート境界化石分岐断層の岩石物性2012
Author(s)
浜橋真理, 斎藤実篤, 木村学, 山口飛鳥, 福地里菜, 亀田純, 濱田洋平, 藤本光一郎, 橋本善孝, 比名祥子, 栄田美緒, 北村有迅, 水落幸広
Organizer
日本地球惑星科学連合大会
Place of Presentation
幕張メッセ、千葉
Year and Date
2012-05-20 – 2012-05-20
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[Presentation] 四万十付加体中の延岡衝上断層を貫くボーリングコアを用いたイライト結晶化度の解析2012
Author(s)
福地里菜, 藤本光一郎, 浜橋真理, 山口飛鳥, 木村学, 亀田純, 濱田洋平, 橋本善孝, 比名祥子, 栄田美緒, 北村有迅, 齊藤実篤, 水落幸広, 長谷和則, 明石孝行
Organizer
日本地球惑星科学連合大会
Place of Presentation
幕張メッセ、千葉
Year and Date
2012-05-20 – 2012-05-20
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[Book] Submarine Mass Movements and Their Consequences. Advances in Natural and Technological Hazards Research Series2012
Author(s)
Yamada, Y., Kawamura, K., Ikehara, K., Ogawa, Y., Urgeles, R., Mosher, D., Chaytor, J., Strasser, M.
Total Pages
1
Publisher
Springer
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