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2022 Fiscal Year Annual Research Report

海底カルデラにおいて特異に繰り返す火山性津波地震と海底火山活動様式の解明

Research Project

Project/Area Number 20J01689
Research InstitutionNational Research Institute for Earth Science and Disaster Prevention

Principal Investigator

三反畑 修  国立研究開発法人防災科学技術研究所, 地震津波防災研究部門, 特別研究員(PD)

Project Period (FY) 2020-04-24 – 2023-03-31
Keywords海底火山 / 火山性津波 / 火山性地震 / カルデラ / 火山現象
Outline of Annual Research Achievements

2022年4月から7月にかけて、昨年度から延期していた米国・スタンフォード大学での在外研究を行い、Eric Dunham准教授と共同研究を行なった。特に、カルデラ火山における「トラップドア断層破壊」と呼ばれる火山性地震を対象とした、「動力学的地震サイクル・シミュレーション手法」の開発を行なった。本手法は、カルデラ火山での地震発生の動的プロセスを捉えるために重要である。また、地震の繰り返し発生と、火山下へのマグマ流入率を定量的に結びつけることが可能になり、同研究計画で対象としている海底カルデラ火山における火山性地震の繰り返し特性から、火山直下へのマグマ流入率を推定することが可能になる。現在、本手法のマグマだまり内の流体の流れを導入するなど、手法を改良中ではあるものの、本研究計画の最終目的であった「カルデラ火山での火山性地震の地震サイクル過程を再現」を達成することができた。さらにこの手法は実際のカルデラに適用が可能であり、複数の火山での同現象の理解の進展が期待される。
また、北硫黄島カルデラでの繰り返し地震による津波発生を特定するために、DONETの海底水圧計の複数観測点記録を用いたアレー解析を行い、微小な津波シグナルを検出した。これによって、繰り返し地震も同様にトラップドア断層破壊のメカニズムで発生していることを示した。
一方で、ニュージーランド北方沖の海底カルデラ・Curtis Calderaでの同種現象の運動学的震源モデル構築の研究を論文としてまとめるため、東京大学、米国・カリフォルニア工科大、フランス・ストラスブール大学の共同研究者と繰り返し議論を進めてきた。さらに、久保久彦博士らと共同研究を行い、トンガ共和国の海底火山・フンガトンガ=フンガハアパイ火山の海底噴火に伴う、気圧・海洋波の観測記録の解釈について議論を行った。

Research Progress Status

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (12 results)

All 2023 2022 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (2 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 1 results) Remarks (2 results)

  • [Int'l Joint Research] California Institute of Technology/Stanford University(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      California Institute of Technology/Stanford University
  • [Int'l Joint Research] University of Strasbourg(フランス)

    • Country Name
      FRANCE
    • Counterpart Institution
      University of Strasbourg
  • [Journal Article] Sub‐Decadal Volcanic Tsunamis Due To Submarine Trapdoor Faulting at Sumisu Caldera in the Izu?Bonin Arc2022

    • Author(s)
      Sandanbata Osamu、Watada Shingo、Satake Kenji、Kanamori Hiroo、Rivera Luis、Zhan Zhongwen
    • Journal Title

      Journal of Geophysical Research: Solid Earth

      Volume: 127 Pages: e2022JB024213

    • DOI

      10.1029/2022JB024213

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Ocean-wave phenomenon around Japan due to the 2022 Tonga eruption observed by the wide and dense ocean-bottom pressure gauge networks2022

    • Author(s)
      Kubo Hisahiko、Kubota Tatsuya、Suzuki Wataru、Aoi Shin、Sandanbata Osamu、Chikasada Naotaka、Ueda Hideki
    • Journal Title

      Earth, Planets and Space

      Volume: 74 Pages: 104

    • DOI

      10.1186/s40623-022-01663-w

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Trapdoor faulting at submarine calderas in Japan and New Zealand: Its potential for volcanic tsunami generation2023

    • Author(s)
      Sandanbata, O.
    • Organizer
      IAVCEI 2023 Scientific Assembly
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Sub-decadal volcanic tsunamis due to submarine trapdoor faulting at Sumisu caldera in the Izu-Bonin arc2023

    • Author(s)
      Sandanbata, O., Watada, S., Satake, K., Kanamori, H., Rivera, L., and Zhan, Z.
    • Organizer
      IAVCEI 2023 Scientific Assembly
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Trapdoor faulting at Kita-Ioto Caldera, Japan: Quantification of magma overpressure beneath a submarine caldera2022

    • Author(s)
      Sandanbata, O., & Saito T.
    • Organizer
      AGU 2022 Fall Meeting
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Trapdoor faulting near Kita-Ioto Island: Quantification of magma overpressure beneath a submarine caldera2022

    • Author(s)
      Sandanbata, O., and Saito, T.
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2022年大会
  • [Presentation] トラップドア断層破壊の観測および力学モデルに基づくカルデラ地下のマグマ過剰圧推定手法:北硫黄島カルデラへの適用2022

    • Author(s)
      三反畑修, 齊藤竜彦
    • Organizer
      日本火山学会2022年度秋季大会
  • [Presentation] カルデラ火山におけるトラップドア断層破壊の静的力学モデル:北硫黄島カルデラへの応用2022

    • Author(s)
      三反畑修, 齊藤竜彦
    • Organizer
      日本地震学会2022年度秋季大会
  • [Remarks] 朝日新聞デジタル記事「地震だけじゃない、津波の仕組み 大昔には高さ4キロの超巨大津波か」

    • URL

      https://www.asahi.com/articles/ASQC951V7QC9PLBJ003.html?ref=tw_asahi

  • [Remarks] 東京大学地震研究所「地震規模に比べて大きな津波を繰り返し引き起こす火山性地震の発生メカニズム(略)」

    • URL

      https://www.eri.u-tokyo.ac.jp/research/17626/

URL: 

Published: 2023-12-25  

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