Simultaneous estimation of fault geometry and slip distribution for large earthquakes by analysis of tele-seismic body waves

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K04030
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 17040:Solid earth sciences-related
• Research Institution: University of Tsukuba
• Principal Investigator: Yagi Yuji 筑波大学, 生命環境系, 教授 (50370713)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 深畑 幸俊 京都大学, 防災研究所, 准教授 (10313206)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 震源過程 / 高自由度モデル

Outline of Final Research Achievements

In this study, a new source process analysis method, the Potency Density Tensor Inversion method, was developed to simultaneously estimate the fault geometry and the spatiotemporal distribution of fault slip on the fault surface using tele-seismic body waves. First, the validity of the potency density tensor inversion method was investigated through numerical experiments. It was shown that the distribution of the focal mechanism solution can be stably estimated. It was then applied to real seismic data, and the data analyses showed that the fault geometry can be reconstructed and that changes in the fault geometry lead to irregular rupture propagation.

Free Research Field

地震学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

大地震の破壊がどのように成長していったのかを記述する震源過程モデルは、震源の物理を議論する上で基礎情報となっている。一方で、仮定した断層モデルや解析手法の違いによって異なる解が得られることが指摘されており、震源過程モデルから震源の物理を議論する上でのボトルネックになっている。
本研究は、従来の震源過程解析で設定する必要がある断層面を設定することなく、モデル平面を設定することで断層形状と断層すべりの時空間分布を推定する新手法を開発した。これによって、複雑な地震の震源過程を安定に解析することが可能となった。