Investigation of fault development and crustal structure from microscopic to macroscopic scales based on geological and seismic observations

2018 Fiscal Year Final Research Report

• Project Area: Crustal dynamics-Unified understanding of intraisland deformation after the great Tohoku-oki earthquake-
• Project/Area Number: 26109004
• 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: Hokkaido University
• Principal Investigator: Takeshita Toru 北海道大学, 理学研究院, 特任教授 (30216882)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 酒井 慎一 東京大学, 地震研究所, 准教授 (00251455) ; 豊島 剛志 新潟大学, 自然科学系, 教授 (10227655) ; 藤内 智士 高知大学, 教育研究部自然科学系理工学部門, 講師 (10632557) ; 奥平 敬元 大阪市立大学, 大学院理学研究科, 教授 (20295679) ; 加藤 愛太郎 東京大学, 地震研究所, 准教授 (20359201) ; 小林 健太 新潟大学, 自然科学系, 講師 (30283005) ; 松本 聡 九州大学, 理学研究院, 准教授 (40221593) ; 亀田 純 北海道大学, 理学研究院, 准教授 (40568713) ; 廣野 哲朗 大阪大学, 理学研究科, 准教授 (70371713) ; 藤本 光一郎 東京学芸大学, 教育学部, 教授 (80181395) ; 重松 紀生 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 (80308163) ; 向吉 秀樹 島根大学, 学術研究院環境システム科学系, 助教 (80744200)
• Project Period (FY): 2014-07-10 – 2019-03-31
• Keywords: 断層帯の発展 / 歪の局所化 / 断層岩 / 下部地殻の破壊 / 鳥取県西部地震の余震域 / 高分解能地震観測

Outline of Final Research Achievements

In this research, the seismic observations with sub-km resolution conducted in the hypocenter region of the 2000 Tottori earthquake, which was the first challenging ones in the world, have revealed a very complex shape of fault plane and existence of non-double couple earthquakes for the first time. Geological observations conducted in the same area have clarified that aftershock of this earthquake is caused by the reactivation of faults which have been formed along the major fault strand since the Miocene age. On the Median Tectonic Line fault zone formed in the Late Cretaceous, the detailed architecture has been clarified, and our understanding for the processes and mechanism of strain localization has been advanced. Furthermore, it has been clarified that seismic rupture even occurs in the lower part of crust, which is ductile otherwise, and in the fractured fine-grained rocks further deformation proceeds by grain-size sensitive creep enhanced by metamorphic reactions.

Free Research Field

構造地質学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

断層帯の構造や発展、および歪の局所化といった研究は国際的に見て、近年、大きな注目を集めている先端的な研究テーマである。我々が今回得た研究成果は、新知見を多く含み国際的に見ても高いレベルにある。したがって、研究成果は本分野の研究者にとって広く有益であるほか、今後本分野の研究を推進するものとして学術的に高く評価される。社会的に見ても、2011年の東北地方太平洋沖地震以後、熊本、鳥取県中部、大阪北部、北海道胆振地方等、大規模な内陸地震が頻発しており、地震発生の仕組みを明らかにすることは喫緊の課題であるほか、本研究の成果は地震の長期予測にもつながって行く可能性が高いものとして高く評価される。