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2022 Fiscal Year Research-status Report

小地震の破壊過程を用いた断層状態の情報抽出に基づく地震発生機構の解明

Research Project

Project/Area Number 20K14569
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

吉田 圭佑  東北大学, 理学研究科, 助教 (20743686)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2024-03-31
Keywords破壊の複雑性 / 放射エネルギー / 地震の自己相似性 / 準繰り返し地震
Outline of Annual Research Achievements

(1) 日本列島島弧地殻内で発生した Mw3.0-7.0の地震の波形を系統的に解析することにより、1700個以上の地震のモーメントレート関数データベースを作成することができた。得られたモーメントレート関数に基づき、各地震の放射エネルギーと破壊の複雑性を定量的に測定した。その結果から、規模の小さな地震の破壊も、大きな地震と同程度の複雑性を持つことがわかった。日本列島地殻内の地震の放射エネルギー・複雑性に、顕著な時空間変化は検出されなかった。ただし、この解析で使用できた周波数帯が比較的狭かったことから、今後、より広い周波数帯の挙動を調べることが重要である。
(2)プレート境界地震の破壊過程の特徴を調べる目的で、宮城沖で 2021年 3月と 5月に発生した M7級地震および、2015年に発生した Mw6.8地震、近傍の Mw6.0-6.4の準繰り返し地震のモーメントレート関数を求めた。その結果から2021年 3月の Mw7.0地震が、2011年M9東北沖地震後に出現した Mw5-6の準繰り返し地震として開始して M7級規模にまで発達したこと、2015年 Mw6.8地震が、東北沖地震以前から繰り返していた Mw6.3地震が近傍のすべり域と連動破壊を起こしたことにより生じたことを明らかにした。更に、高精度震源決定に基づき、より小規模の繰り返し地震を大量に検出した。今後、これらの繰り返し地震の破壊過程の特徴を精査する予定である。
(3) 2020年末から能登半島北東部で活発化している群発地震中で発生した M5.4地震の震源断層と破壊過程を調べた。M5.4地震が、それ以前から migrationを続けている微小地震と同じ断層面の 移動front付近で開始し、migrationの進行方向に破壊伝播したことを示した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

日本列島島弧地殻内陸域で発生した Mw3.0-7.0の地震の波形を系統的に解析することにより、1700個以上の地震のモーメントレート関数データベースを作成することができた。それらのモーメントレート関数に基づき放射エネルギーや破壊の複雑性を系統的に測定することができるようになった。一方、プレート境界においても、高精度震源決定に基づき小規模の繰り返し地震を大量に検出することができた。内陸域における研究で構築したアルゴリズムに基づき、これら繰り返し地震や前年度に解析したプレート境界地震、スラブ内地震の破壊過程を系統的にかつ詳細に調べることができるようになった。

Strategy for Future Research Activity

2003年と 2011年に宮城沖で発生した M7級地震や、2021年と 2022年に福島県沖で発生した M7級地震とその余震をはじめとしたスラブ内地震についてもモーメントレート関数を求め、内陸域で用いたのと同じ方法により、エネルギー放射・震源過程の複雑性を定量的に評価する。更に、2021年度研究で求めた日本海溝プレート境界地震のモーメントレート関数についても同様の解析を行う。その結果を用いて、内陸地震、プレート境界地震、繰り返し地震、スラブ内地震の破壊過程の特徴の共通点と相違点を見出す。

Causes of Carryover

論文出版費が想定とやや異なったため。来年度の論文出版費に使用する。

  • Research Products

    (15 results)

All 2023 2022 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (6 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 3 results) Presentation (8 results) (of which Invited: 1 results)

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

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      California Institute of Technology
  • [Journal Article] Time-domain source parameter estimation of Mw 3-7 earthquakes in Japan from a large database of moment-rate functions2023

    • Author(s)
      Yoshida Keisuke、Kanamori Hiroo
    • Journal Title

      Geophysical Journal International

      Volume: 234 Pages: 243~262

    • DOI

      10.1093/gji/ggad068

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] The Mw 6.0-6.8 Quasi‐Repeating Earthquakes Off Miyagi, Japan, With Variable Moment Release Patterns Due To a Hidden Adjacent Slip Patch2023

    • Author(s)
      Yoshida Keisuke
    • Journal Title

      Journal of Geophysical Research: Solid Earth

      Volume: 128 Pages: e2022JB025654

    • DOI

      10.1029/2022JB025654

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] The 2021 Mw7.0 and Mw6.7 Miyagi‐Oki Earthquakes Nucleated in a Deep Seismic/Aseismic Transition Zone: Possible Effects of Transient Instability Due To the 2011 Tohoku Earthquake2022

    • Author(s)
      Yoshida Keisuke、Matsuzawa Toru、Uchida Naoki
    • Journal Title

      Journal of Geophysical Research: Solid Earth

      Volume: 127 Pages: e2022JB024887

    • DOI

      10.1029/2022JB024887

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Slab-derived fluid storage in the crust elucidated by earthquake swarm2022

    • Author(s)
      Mukuhira Yusuke、Uno Masaoki、Yoshida Keisuke
    • Journal Title

      Communications Earth & Environment

      Volume: 3 Pages: 286

    • DOI

      10.1038/s43247-022-00610-7

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Interaction Between Aseismic Slip and Fluid Invasion in Earthquake Swarms Revealed by Dense Geodetic and Seismic Observations2022

    • Author(s)
      Yukutake Y.、Yoshida K.、Honda R.
    • Journal Title

      Journal of Geophysical Research: Solid Earth

      Volume: 127 Pages: e2021JB022933

    • DOI

      10.1029/2021jb022933

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] セントロイドモーメントテンソルインバージョンへのベイズ最適化の適用2022

    • Author(s)
      久保 久彦、木村 武志、吉田 圭佑
    • Journal Title

      AI・データサイエンス論文集

      Volume: 3 Pages: 209~214

    • DOI

      10.11532/jsceiii.3.J2_209

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 石川県能登半島北東部の群発地震:マグマ活動に起因する構造と流体供給2022

    • Author(s)
      吉田 圭佑, 宇野 正起, 松澤 暢, 行竹 洋平, 椋平 祐輔, 佐藤 比呂志, 吉田 武義
    • Organizer
      日本地震学会2022年度秋季大会
  • [Presentation] 吉田 圭佑2022

    • Author(s)
      同一アスペリティで発生する地震破壊の多様性と共通点: 2015年宮城沖の Mw6.8地震と Mw6.0-6.4の準繰り返し地震
    • Organizer
      日本地震学会2022年度秋季大会
  • [Presentation] 東北沖地震後に福島-茨城沖で多発している正断層型地震の震源分布・断層構造: sP depth-phase を用いた推定2022

    • Author(s)
      松本 圭晶, 吉田 圭佑, 豊国 源知, 松澤 暢
    • Organizer
      日本地震学会2022年度秋季大会
  • [Presentation] 2008年岩手・宮城内陸地震震源域周辺の通常地震および低周波地震の震源スペクトルと地震波放射エネルギー2022

    • Author(s)
      織茂 雅希, 吉田 圭佑, 松澤 暢, 平 貴昭, 江本 賢太郎, 長谷川 昭
    • Organizer
      日本地震学会2022年度秋季大会 2
  • [Presentation] 吉田 圭佑, 内田 直希2022

    • Author(s)
      地震の破壊過程の複雑性の決定要因:繰り返し地震と他の地震の比較からの示唆
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2022年大会
  • [Presentation] The 2021 Mw7.0 and Mw6.7 Miyagi-Oki earthquakes, northeastern Japan, nucleated at a seismic/aseismic transition zone in the postseismic period of the 2011 M9 Tohoku earthquake2022

    • Author(s)
      吉田 圭佑, 松澤 暢, 内田 直希
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2022年大会
  • [Presentation] Rupture complexity of Mw3-7 earthquakes in Japan and its appearance in the time and frequency domains2022

    • Author(s)
      吉田圭佑
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2022年大会
    • Invited
  • [Presentation] Time-domain Source Parameter Estimation of Mw3-7 Earthquakes in Japan2022

    • Author(s)
      Yoshida, K., H. Kanamori
    • Organizer
      Seismological Society of America 2022

URL: 

Published: 2023-12-25  

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