2018 Fiscal Year Research-status Report
Modeling broadband seismic wave propagation within heterogeneous structures associated with seismogenic zone
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17K14382
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| Research Institution | National Research Institute for Earth Science and Disaster Prevention |
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Principal Investigator |
武村 俊介 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, 特別研究員 (10750200)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 地殻内地震 / 短波長不均質構造 / 火山 / プレート境界 / 南海トラフ / 浅部超低周波地震 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
（１）地殻内地震断層周辺の不均質構造のモデル化
本年は、熊本地震の余震などの地殻内地震の最大振幅分布の周波数・距離変化を詳細に解析することで、強震動の空間分布に関する重要な知見を得た。解析対象とした九州中部の地域は、熊本地震を引き起こした断層があるとともに、多くの火山に囲まれている。火山下の不均質構造は強震動を引き起こす高周波数地震動に大きな影響を与えることから、火山の多い地域、少ない地域と震源位置によってデータをグループ化して解析を行った。すると、火山の多い地域において最大振幅分布が理論的に予想される四象限型のパターンから大きく崩れることがわかった。火山下の散乱または減衰構造が強震動に大きく影響していることが示唆されたので、3次元構造を仮定した模擬的な地震動シミュレーションによりその影響を確かめた。シミュレーションの結果、火山下に強い散乱構造を仮定することで観測された最大振幅分布を再現できる可能性があることがわかった。
（２）プレート境界の構造的特徴
南海トラフの巨大地震発生域の浅部延長で発生する浅部超低周波地震について、陸域の広帯域地震観測網F-netと現実的な3次元地下構造モデルを仮定して作成したGreen関数を用いたCMT解析手法を考案し、紀伊半島南東沖に適応した。浅部超低周波地震は、プレート境界付近に存在する低速度層にトラップされた流体が鍵をにぎると考えられており、その位置や規模を知ることはプレート境界周辺の構造的特徴を知るためには重要である。今回作成した手法により海域観測がなされている期間以外についても正確な位置と規模の推定が可能となった。
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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
熊本地震の周辺地域は、活断層、火山などの構造により強い不均質が存在することが予想され、中国地方などで行ってきた従来の一様な短波長速度不均質構造によるモデル化では不十分なことが明らかとなった。とくに、地震の震源域周辺に火山がある場合、火山下の不均質構造が強震動の強さの分布に大きく寄与していることを明らかにできた。上記の成果について、研究集会と日本地震学会秋季大会において発表を行うことができた。
これまで、海底地震計などの海域観測の記録がなく、陸域の記録のみで海域のすべり現象を把握するのは困難であった。大型計算機による地震動伝播計算が必要となるが、3次元構造を考慮した解析を行うことで、高い精度で海域の地震活動が把握できることがわかった。海域の地震活動と地下構造の関係を明らかにしていくことで、地震発生帯（巨大地震発生域であるプレート境界）の構造的特徴の解明が進むと期待される。英語論文誌1篇、日本地球惑星科学連合合同大会1件、日本地震学会秋季大会1件、AOGS annual meeting 1件において成果を発表することができた。
上記のように地殻内地震およびプレート境界地震の地震発生帯に関する多くの研究を進めることができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
地震の震源域周辺に火山がある場合、火山下の不均質構造が強震動の強さの分布に大きく寄与していることを明らかにできたが、今後はより多くのシミュレーションを行うことで、火山下に局在する不均質構造のモデル化を行う。その上で、可能であれば、火山下の不均質構造を考慮したシミュレーションに、さらに断層破砕帯などの不均質性を地震断層周辺に仮定することで、地震発生場がどのような不均質性であるかを明らかにする。
また、沈み込む海洋プレートが関連する地震についても波形解析の手法を開発し、海洋プレート周辺の不均質構造の把握を目指す。
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| Causes of Carryover |
次年度が最終年度であり、成果のデータや成果をもとにして記した論文のデータをすべてまとめるバックアップ用のHDDを購入するために翌年に繰り越すこととした。
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