2023 Fiscal Year Annual Research Report

地震波データの多面的解析によるスロースリップ発生域の水移動モデルの高度化

Research Project

Project/Area Number	21H01176
Allocation Type	Single-year Grants
Research Institution	Tokyo Institute of Technology
Principal Investigator	中島淳一東京工業大学, 理学院, 教授 (30361067)
Project Period (FY)	2021-04-01 – 2025-03-31
Keywords	地震波異方性
Outline of Annual Research Achievements	茨城県南西部のフィリピン海プレート境界においては繰り返し地震をふくむプレート境界地震が多く発生している。また、その地震活動の直上で地殻内地震も発生しており、先行研究によって約1年周期での水の放出が起こっていることが示されている。しかしながら、放出された水の移動過程などの理解は十分でない。今年度は昨年度までに推定していた減衰構造について論文を取りまとめ国際誌に投稿した。査読者とのやりとりの中で解析結果を再精査し、最終的に国際誌で受理・出版された。さらに媒質のサイズ依存を調べるために、複数の周波数帯域（1-4, 2-6, 4-8Hz）で地震波異方性解析を行い、その時間変化の検出を行った。得られた結果によれば，地震波異方性は減衰と同様に約1年周期で時間変化し、その大きさはプレート境界でのすべりレートに概ね対応する。つまり大きなすべりが生じた期間は異方性が大きいという特徴がある。プレート境界から流体が供給されると、その経路上に存在するクラックに充填され、開いているクラックの密度が変わると推測される。今回推定した異方性の時間変化はプレート境界からの水の供給レートに起因すると考えるとその周期性を説明できる。また、クラック密度・サイズと異方性の大きさに関する理論式を用い、異方性の周波数依存から異方性の原因となるクラックのサイズを推定したところ、メートル単位のクラックが存在すれば解析結果を説明できることも明らかになった。なお、異方性は北東-南東方向であり、関東地方の広域応力場の方向とほぼ一致する。このことは、広域応力場によって選択配向したクラックが異方性の原因であることを強く示唆している。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 地震波異方性の周期性を明らかにし、周波数依存を示す観測成果が得られた。現在論文化に向けて最終検討中である。
Strategy for Future Research Activity	これまでに地震波減衰・異方性の両方が約1年周期で時間変化すること、その変化はプレート境界でのスロースリップとほぼ同期することが明らかになった。これらはプレート境界からの排出と関係していると考えている。しかしながら、排出された水がどこまで上昇していくかはよくわかっていない。そこで、その発生に流体の寄与が示唆される上盤地震の詳細な時空間変化およびメカニズム解の推定を行い、非ダブルカップル成分の大きさから流体の寄与を議論する。