2018 Fiscal Year Research-status Report
沈み込み帯前弧域における短波長不均質構造モデルの構築と水輸送過程の解明
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18K13626
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
椎名 高裕 東京大学, 地震研究所, 特任研究員 (70796151)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | スラブ内地震 / 東北地方 / 後続波 / 短波長不均質 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
東北地方下に沈み込む太平洋プレート（スラブ）内で発生した地震で観測される後続波（直達P波やS波以外の波群）のうち，4-8 Hz以上の高周波帯域で明瞭に観測される波群の伝播経路を調べ，地球内部に分布する短波長不均質構造との関係を検討した．
高周波後続波の観測は東北日本の背弧域（火山フロントから西側）で発生したスラブ内地震で顕著である．また，前弧域（火山フロントから東側）に比べて背弧域で到達時間が遅くなる傾向にある．この高周波後続波を散乱波として仮定した上で，観測波形振幅からその励起源（散乱点）の分布を推定した．軌跡は島弧直交断面において行い，散乱点が前弧域下に存在することで高周波後続波のピーク到達時刻を説明できることを明らかにした．また，高周波後続波の観測にはS波減衰の空間分布が強く影響していることがわかった．背弧域では前弧域に比べて2-3倍程度強いS波減衰領域が存在し，既に明らかになっているP波減衰構造から，特に背弧域下のマントルウェッジに強い減衰域が存在することが予想される．これらは，高周波後続波が前弧域で励起した散乱波として解釈できるとともに，直達S波が非常に強い減衰領域を伝播したため，その振幅が大きく減少したことで，減衰の弱い前弧域を経由する高周波後続波の観測が強調されたことを示している．
北海度地域についても同様の特徴を持つ高周波帯域の後続波の観測が知られており，その詳しい観測状況（後続波が観測される観測点の分布など）の検討を開始した．なお，北海道地域においても，S波減衰の空間不均質性が高周波後続波の観測や伝播過程を理解する上で重要となることが予想される．このため，同地域における詳細なS波減衰構造の推定を行った．
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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
東北地方下のスラブ内地震で観測される高周波後続波の伝播経路をおおよそ特定することができた．その結果，これらの高周波後続波が前弧域を経由した波群であることが明らかになり，高周波後続波が沈み込み帯前弧域の不均質構造と密接に関係した波群であることを示唆する．したがって，今後，高周波後続波の特徴をより詳細に検討することで，沈み込み帯前弧域における短波長不均質構造を調べることができると考えている．以上から，当初の予定通り，研究がおおむね順調に進展していると考えている．
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| Strategy for Future Research Activity |
高周波後続波の伝播過程についてより詳しい検討を行う．この際，数値シミュレーションを行うことで，沈み込み帯における高周波波動場の伝播を定量的に議論する．有限差分法で 2次元差分法を用いた波動計算だけでなく，モンテカルロ法によるエネルギーの伝播として高周波後続波の3次元的な伝播過程などの検討も行う予定である．これにより，高周波後続波の伝播に関わる地震波減衰特性と散乱特性を明らかにする．
また，北海道地域をはじめとする，東北地方とは異なる地域についても，高周波後続波の観測およびその伝播過程を調べる．これにより東北地方における観測や解析の結果得られる不均質構造に関する知見の普遍性や地域性を検討する．
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