海底測地・地震観測に基づくマルチスケールゆっくり地震の検出

2011 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 20244070
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 藤本 博己 東北大学, 大学院・理学研究科, 教授 (50107455)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 伊藤 喜宏 東北大学, 大学院・理学研究科, 助教 (30435581) ; 日野 亮太 東北大学, 大学院・理学研究科, 准教授 (00241521)
• Keywords: ゆっくり地震 / 海底測地観測 / 海底地震観測 / 沈み込み帯 / 音響測距 / 海底圧力観測 / 超低周波地震 / スロースリップ

Research Abstract

発生が予測される巨大地震(大地震)の震源域において、歪蓄積および解放過程を明らかにすることは、地震の発生予測のみならず、地震現象そのものを理解する上で重要である。本研究は沈み込み帯において地震学的および測地学的観測を行い,様々な時定数のゆっくり地震の観測および地震に伴う流体の移動の観測を実施し、ゆっくり地震の発生過程を明らかにすることを目的とする。ゆっくり地震の観測を目的とした観測をH20年度より継続して行ってきた中、2011年3月11日に東北地方太平洋沖地震が発生した。
H20年度以降繰り返し実施してきた宮城沖の海底測地・地震観測網は、本震の主すべり域の直上に位置した。H23年度は、H20年度以降実施してきた観測記録に基づくゆっくり地震の研究に加えて、本震時の地震時地殻変動に関する研究を重点的に行った。H23年度は、昨年度に引き続き日本海溝付近の海底に設置した海底圧力計、海底短周期地震計、および海底長周期地震計の回収および再設置作業を行った。その結果,以下のことが明らかになった。(1)海溝軸からおよそ20km離れた地点では、海底が地震時に5mの隆起したことが海底圧力記録から明らかになった。(2)海溝軸から50km陸側の地点が地震時に31m海溝側に移動していたことがGPS/海底音響結合方式による長基線の海底地殻変動観測により明らかになった。これらの結果は,海溝軸近傍で大きな地震時すべりが生じていたことを示す。また、(3)2008年に観測された海溝軸近傍のゆっくり滑り域が本震時の巨大すべり域内に含まれることが分かった。

Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

本研究の主目的である巨大地震発生域周辺のゆっくり地震の観測事例に加えて、2011年東北地方太平洋沖地震,すなわち巨大地震の地震時変動が観測できたため。本研究の観測記録は巨大地震前から発生に至る地殻変動を捉えていることから、次年度以降巨大地震発生直前の現象の理解の進展が期待されるため。

Strategy for Future Research Activity

次年度は特に2008年に観測されたゆっくり地震について再解析を行う。また、観測された海底圧力連続記録から2011年の地震発生に至るプレート間のゆっくりすべりについて研究を進める。

Research Products

• [Journal Article] Frontal wedge deformation near the source region of the 2011 Tohoku-Oki earthquake (2011)
  • Author(s): Ito, Y., T.Tsuji, Y.Osada, M.Kido, D.Inazu, Y.Hayashi, H.Tsushima, R.Hino, H.Fujimoto
  • Journal Title: Geophys.Res.Lett. Volume: 38
  • DOI: 10.1029/2011GL048355
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Trench-normal variation in observed seafloor displacements associated with the 2011 Tohoku-Oki earthquake (2011)
  • Author(s): Kido, M., Y.Osada, H.Fujimoto, R.Hino, Y.Ito
  • Journal Title: Geophys.Res.Lett. Volume: 38
  • DOI: 10.1029/2011GL050057
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Potential tsunamigenic faults of the 2011 off the Pacific coast of Tohoku Earthquake (2011)
  • Author(s): Tsuji, T., Y.Ito, M.Kido, Y.Osada, H.Fujimoto, J.Ashi, M.Kinoshita, T.Matsuoka
  • Journal Title: Earth Planets Space Volume: 63 Pages: 831-834
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Aftershock observation of the 2011 off the Pacific coast of Tohoku Earthquake by using ocean bottom seismometer network (2011)
  • Author(s): Shinohara, M., T.Yamada, K.Nakahigashi, S.Sakai, K.Mochizuki, K.Uehira, Y.Ito, R.Azuma, Y.Kaiho, T.No, H.Shiobara, R.Hino, Y.Murai, H.Yakiwara, T.Sato, Y.Machida, T.Shinbo, T.Isse, H.Miyamachi, K.Obana, N.Takahashi, S.Kodaira, Y.Kaneda, K.Hirata, S.Yoshikawa, K.Obara T.Iwasaki, N.Hirata
  • Journal Title: Earth Planets Space Volume: 63 Pages: 835-840
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 東北地方太平洋沖地震の前震・本震・余震の分布-海底地震観測による (2011)
  • Author(s): 日野亮太、鈴木健介、伊藤喜宏、金田義行
  • Journal Title: 科学 Volume: 81 Pages: 1036-1043
• [Presentation] Frontal wedge deformation near the source region of the 2011 Tohoku-Oki earthquake (2011)
  • Author(s): Ito, Y, T.Tsuji, Y.Osada, M.Kido, D.Inazu, Y.Hayashi, H.Tsushima, R.Hino, H.Fujimoto
  • Organizer: AGU 2011 Fall Meeting
  • Place of Presentation: Moscone Center, San Francisco, USA
  • Year and Date: 2011-12-05
• [Presentation] Improvement of the GPS/A system for extensive observation along subduction zones around Japan (2011)
  • Author(s): Fujimoto, H., M.Kido, K.Tadokoro, M.Sato, T.Ishikawa, A.Asada, M.Mochizuki
  • Organizer: AGU 2011 Fall Meeting
  • Place of Presentation: Moscone Center, San Francisco, USA
  • Year and Date: 2011-12-05
• [Presentation] Ocean bottom pressure observations near the source of the 2011 Tohoku earthquake (2011)
  • Author(s): Inazu, D., R.Hino, S.Suzuki, Y.Osada, Y.Ohta, T.Iinuma, H.Tsushima, Y.Ito, M.Kido, H.Fujimoto
  • Organizer: AGU 2011 Fall Meeting
  • Place of Presentation: Moscone Center, San Francisco, USA
  • Year and Date: 2011-12-05
• [Presentation] Post-seismic deformation observed off Miyagi after the 2011 Off the Pacific coast of Tohoku Earthquake (M 9.0) using GPS-Acoustic observation system (2011)
  • Author(s): Osada, Y., M.Kido, Y.Ito, Y.Ohta, R.Hino, H.Fujimoto
  • Organizer: AGU 2011 Fall Meeting
  • Place of Presentation: Moscone Center, San Francisco, USA
  • Year and Date: 2011-12-05
• [Presentation] Coseismic Slip Distribution of the 2011 off the Pacific Coast of Tohoku Earthquake Deduced from Land and Seafloor Geodesy (2011)
  • Author(s): Iinuma, T., M.Kido, Y.Osada, D.Inazu, M.Ohzono, H.Tsushima, R.Hino, Y.Ohta, S.Suzuki, H.Fujimoto, S.Miura, M.Shinohara
  • Organizer: AGU 2011 Fall Meeting
  • Place of Presentation: Moscone Center, San Francisco, USA
  • Year and Date: 2011-12-05
• [Presentation] Trench-normal variation in coseismic displacement of the 2011 Tohoku-oki earthquake detected through GPS/acoustic surveys (2011)
  • Author(s): Kido, M., Y.Osada, H.Fujimoto, R.Hino, Y.Ito
  • Organizer: AGU 2011 Fall Meeting
  • Place of Presentation: Moscone Center, San Francisco, USA
  • Year and Date: 2011-12-05
• [Presentation] 2011年東北地方太平洋沖地震の震源近傍での海底圧力観測 (2011)
  • Author(s): 稲津大祐, 日野亮太, 鈴木秀市, 長田幸仁, 太田雄策, 飯沼卓史, 対馬弘晃, 伊藤嘉宏, 木戸元之, 藤本博己
  • Organizer: 日本測地学会第116回講演会
  • Place of Presentation: 高山市民文化会館,高山
  • Year and Date: 2011-10-26
• [Presentation] 震源域直上の海底圧力観測に基づく2011年東北太平洋沖地震に伴う海溝付近の地震時すべり (2011)
  • Author(s): 伊藤喜宏, 辻健, 長田幸仁, 木戸元之, 稲津大祐, 林豊, 対馬弘晃, 日野亮太, 藤本博己
  • Organizer: 日本地震学会2011年秋季大会
  • Place of Presentation: 静岡県コンベンションアーツセンター・グランシップ,静岡
  • Year and Date: 2011-10-12
• [Presentation] 海底圧力観測で捉えられた2011年東北地方太平洋沖地震とその前震による地殻変動 (2011)
  • Author(s): 日野亮太, 稲津大祐, 伊藤喜宏, 飯沼卓史, 太田雄策, 鈴木秀市, 長田幸仁, 木戸元之, 藤本博己, 篠原雅尚, 金田義行
  • Organizer: 日本地震学会2011年秋季大会
  • Place of Presentation: 静岡県コンベンションアーツセンター・グランシップ,静岡
  • Year and Date: 2011-10-12
• [Presentation] 海底地殻変動観測強化に必要な海底GPS観測システムの改良 (2011)
  • Author(s): 藤本博己, 木戸元之, 田所敬一, 佐藤まりこ, 石川直史, 浅田昭, 望月将志
  • Organizer: 日本地震学会2011年秋季大会
  • Place of Presentation: 静岡県コンベンションアーツセンター・グランシップ,静岡
  • Year and Date: 2011-10-12
• [Presentation] 2011年東北地方太平洋沖地震の震源近傍での海底圧力観測 (2011)
  • Author(s): 稲津大祐, 日野亮太, 鈴木秀市, 長田幸仁, 太田雄策, 飯沼卓史, 対馬弘晃, 伊藤嘉宏, 木戸元之, 藤本博己
  • Organizer: 日本地震学会2011年秋季大会
  • Place of Presentation: 静岡県コンベンションアーツセンター・グランシップ,静岡
  • Year and Date: 2011-10-12
• [Presentation] GPS音響計測で観測された2011年東北地方太平洋沖地震による海底変動 (2011)
  • Author(s): 木戸元之, 長田幸仁, 藤本博巳, 日野亮太, 伊藤喜宏
  • Organizer: 日本地震学会2011年秋季大会
  • Place of Presentation: 静岡県コンベンションアーツセンター・グランシップ,静岡
  • Year and Date: 2011-10-12
• [Presentation] Ocean-bottom seismic and geodetic observations of transient slow slip events in the Japan Trench (2011)
  • Author(s): Ito, Y., Osada, Y., Kido, M., Inazu, D., Uchida, N., Hino, R, Fujimoto, H., Suzuki, S., Tsushima, H., Azuma, R., Suzuki, K., Koga, S., Ii., S., Tsuji, T., Nakayama, N., Ashi, J.
  • Organizer: WPGM2010
  • Place of Presentation: Taipei International Convention Center, Taipei, Taiwan
  • Year and Date: 2011-06-22
• [Presentation] 2011年東北地方太平洋沖地震の震源域直上における海底圧力観測 (2011)
  • Author(s): 伊藤喜宏, 辻健, 長田幸仁, 木戸元之, 稲津大祐, 林豊, 対馬弘晃, 日野亮太, 藤本博己
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合2011年大会
  • Place of Presentation: 幕張メッセ,千葉
  • Year and Date: 2011-05-22
• [Presentation] GPS音響観測で検出した東北地方太平洋沖地震の震源域直上での大規模変位について (2011)
  • Author(s): 木戸元之, 長田幸仁, 藤本博己, 日野亮太, 伊藤喜宏
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合2011年大会
  • Place of Presentation: 幕張メッセ,千葉
  • Year and Date: 2011-05-22
• [Book] 東日本大震災を解き明かす (2011)
  • Author(s): NHK「サイエンスZERO」取材班, 古村孝志, 伊藤喜宏, 辻健
  • Total Pages: 88-110(126)
  • Publisher: NHK出版