2018 Fiscal Year Research-status Report
３次元地震探査データに基づくプレート境界浅部の応力状態と詳細構造の推定
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18K13641
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| Research Institution | Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology |
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Principal Investigator |
新井 隆太 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地震津波海域観測研究開発センター, 研究員 (20738752)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 3D地震探査 / プレート沈み込み帯 / P波速度異方性 / 波形インバージョン解析 / 津波地震 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
地震・津波発生予測の高精度化のためには、巨大地震・巨大津波の発生域となるプレート境界浅部の固着状態を推定することが必要である。しかしながら、その物理的実態には不明な点が多い。本研究はプレート境界浅部の固着状態を高解像度で明らかにすることを目的として、過去に津波地震が発生したニュージーランド東方沖ヒクランギ沈み込み帯で取得された３次元海底地震探査データを用いて、プレート境界浅部（深さ10kmまで）の3次元P波速度構造を推定した。初動走時トモグラフィ解析から、前弧付加体内の不均質構造や沈み込む太平洋プレート上の厚い堆積層構造、サブダクションチャンネルを示唆するプレート境界に沿った低速度帯の存在等が明らかになった。上記の走時トモグラフィ解析では等方媒質を仮定しているが、初動走時の観測値とP波速度モデルから計算される理論走時の差を波線の伝播方位ごとに分類したところ、海溝に直交する方向に負の走時差、海溝に平行な方向に正の走時差を示すことがわかった。つまり、海溝直交方向に速い軸を持った方位異方性が存在することを示している。暫定的な解釈として、プレート沈み込みに起因する最大水平圧縮軸によってクラックの選択的配向が進んでいることが示唆される。
高分解能のP波速度構造モデルを構築し、より微弱な異方性構造まで捉えるため、波形インバージョン解析を開始した。この解析は英国Imperial College Londonの研究者と共同で実施している。本年度中に解析コードのセットアップとテストランを実施した。
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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
研究計画のうち，初動走時解析はおおむね完了し、すでに波形インバージョン解析に着手できている。初動走時解析の結果からすでにP波速度異方性を示す成果が得られており、2年目に実施する波形インバージョン解析によって、研究のさらなる進展が見込める。
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| Strategy for Future Research Activity |
波形インバージョン解析によってより精緻な3次元P波速度構造モデルの構築を進めるつつ、異方性パラメータの空間分布を求める。得られた結果を他の共同研究機関が実施している反射法データに基づく既存断層の構造や地震活動から推定される応力場と比較し、結果の妥当性を検証する。
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[Journal Article] The NZ3D Experiment - Adding a new dimension for understanding slow slip events2018
Author(s)
MGL1801 Participants - Ryuta Arai, Stephen Ball, Nathan Bangs, Dan Barker, Joel Edwards, Melissa Gray, Shuoshuo Han, Harold Leah, Tim Reston, Hannah Tilley, and Harold Tobin
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Journal Title
GeoPRISMS Newsletters
Volume: 40
Pages: 14-15
Open Access / Int'l Joint Research
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[Presentation] Summary of NZ3D2018
Author(s)
Ryuta Arai
Organizer
Mini-Workshop at AGU -Investigating subduction processes at the Hikurangi margin, New Zealand-
Int'l Joint Research / Invited
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[Presentation] NZ3D OBS experiment: Toward elucidating high-resolution plate boundary structure, offshore Gisborne, Hikurangi margin, New Zealand2018
Author(s)
Ryuta Arai, Shuichi Kodaira, Richard L Kellett, Valerie K Stucker, Dan Bassett, Stuart A Henrys, Koichiro Obana, Nathan L Bangs, Daniel H N Barker, Rebecca E Bell, Kimihiro Mochizuki, Seiichi Miura, Bill Fry, NZ3D team
Organizer
AGU fall meeting
Int'l Joint Research
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[Presentation] Resolving Fine-Scale Velocity Structure of the Plate Boundary in the Northern Hikurangi Margin from the NZ3D OBS Survey2018
Author(s)
Ryuta Arai, Shuichi Kodaira, Richard L Kellett, Valerie K Stucker, Dan Bassett, Stuart A Henrys, Koichiro Obana, Nathan L Bangs, Daniel H N Barker, Rebecca E Bell, Kimihiro Mochizuki, Seiichi Miura, Bill Fry, NZ3D team
Organizer
New Zealand Geosciences 2018
Int'l Joint Research
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