A new model of earthquake faulting that does not require high-pressure water and validation with high-sampling data

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 22K18734
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 17:Earth and planetary science and related fields
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: Iio Yoshihisa 京都大学, 防災研究所, 名誉教授 (50159547)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 土井 一生 京都大学, 防災研究所, 准教授 (00572976)
• Project Period (FY): 2022-06-30 – 2024-03-31
• Keywords: 断層の強度 / 間隙水圧 / 粘性流動 / 応力緩和 / 長野県西部 / 前震

Outline of Final Research Achievements

We developed a new fault model that can weaken seismic faults without high pore pressure by distributing isolated massive viscoelastic regions along the fault. We found that near the upper and lower fault ends of the 2017 M5.6 earthquake in the western Nagano Prefecture region, the differential stress was very small before the earthquake. We found a low-velocity region in this area, suggesting that the stress may have been relaxed by inelastic deformation due to the effect of water. In the foreshock activity of M4-class earthquakes, it is inferred from the clumped hypocentral distributions and jumps in distribution during hypocenter migrations that the foreshocks were not caused by cascading but by water effects.

Free Research Field

地震学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

近年、地震を起こす応力は、従来の定説より桁違いに小さいことが明らかになってきた。その原因として、断層に働く間隙水圧が非常に高いという考えが定説となり、あらゆる現象が高間隙水圧に絡めて説明されている。しかし、地震を起こす断層で高い間隙水圧を長期間保持することは一般的には極めて困難という矛盾が存在していた。高い間隙水圧なしに地震性の断層を弱く出来る断層モデルが構築されたことにより、生起している現象を素直に解釈することが可能となる。地震の発生に関する水の役割についても、客観的な議論や調査研究が進むことにより、災害の軽減に資する地震の発生予測に関する研究が一段と進展するものと期待される。