2019 Fiscal Year Research-status Report
不安定すべりの発生に先行する長期的な非地震性すべりの発展過程に関する理論的研究
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19K04032
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
加藤 尚之 東京大学, 地震研究所, 教授 (60224523)
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2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 地震 / 非地震性すべり / 摩擦 / 地震サイクル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
速度・状態依存摩擦則を利用して，沈み込み域のプレート境界での地震サイクルの数値シミュレーションを実施した．プレート境界の浅部では速度・状態依存摩擦則に従う摩擦がはたらき，深部ではプレート相対運動速度で安定すべりすると仮定した．モデルは，基本的にはKato (2012; EPSL）と同じである．サイクルの初めの段階から，深部の速度強化摩擦域での余効すべりにより浅部の固着域（速度弱化摩擦域）への応力集中が発生し，そのため，プレート運動速度の1/10程度のすべり速度の非地震性すべり（長期的先行すべり）が発生することがわかった．このときの応力降下量は地震時のそれに比べると非常に小さいが，伝播距離とともに徐々に大きくなっていく．また長期的先行すべりの発生時には，すべりの進行とともにせん断応力が低下するすべり弱化がみられるが，その際のすべり弱化距離は，摩擦パラメターである特徴的すべり量の2倍程度である．速度・状態依存摩擦則には，状態変数の発展を記述する式がいくつか提案されているが，aging law，slip law，composite lawについて長期的先行すべりの発生を確認した．この低速のすべりは，ほぼ一定の伝播速度で浅部に向けて伝播する．伝播速度は，プレート運動速度に比例，法線応力に反比例，特徴的すべり量に依存しないことがわかった．平均的なすべり速度は，地震発生間隔の約80%までは，ほぼ一定であるが，最終的な破壊核形成過程に向けて加速し，すべり速度は地震発生までの時間の逆数に比例して大きくなっていくことがわかった．
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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
1年目は，地震サイクルのシミュレーションを実施して，長期的先行すべりの発生を確認し，その特徴を記述することを計画していたので，ほぼ予定通りに進められている．
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| Strategy for Future Research Activity |
速度・状態依存摩擦則を用いた数値シミュレーションにより，長期的先行すべりの，すべり速度や伝播速度などの特徴が，摩擦パラメターや有効法線応力にどのように依存するかについて，継続して調べる．さらに，応力やすべり速度の時空間発展過程や，すべり速度とせん断応力の関係を調べ，破壊核形成過程などに関する先行研究との比較も行いながら，長期的先行すべりの発生機構について理解を深める．
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| Causes of Carryover |
論文を学術誌に投稿したが，査読に時間がかかっているため，論文掲載料を次年度に繰り越す．
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