2016 Fiscal Year Annual Research Report
巨大海台衝突に伴う北部琉球弧のプレート間固着の研究
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25287112
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
古本 宗充 名古屋大学, 環境学研究科, 名誉教授 (80109264)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
寺川 寿子 名古屋大学, 環境学研究科, 講師 (30451826)
伊藤 武男 名古屋大学, 環境学研究科, 准教授 (40377982)
佐々木 圭一 金沢学院大学, 基礎教育機構, 准教授 (50340021)
鷺谷 威 名古屋大学, 減災連携研究センター, 教授 (50362299)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 地殻変動・海底変動 / テクトニクス / 超巨大地震 / 海岸段丘 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
研究対象地域では、海洋プレートの沈み込みに伴う変動と背弧拡大に伴う変動の両方の地殻変動が重なって観測される。これらの地殻変動を分離するために、海溝に直行する方向に対して約100kmの側線におけるGNSS観測を実施している。当年度においても、H25年度に設置した横当島（無人島）のGNSS観測点を補修・維持するとともに、取得した観測データとGEONETの観測データを統合して解析を行った。
これらの地殻変動の測量結果を用いて、琉球海溝の東側から沈み込むフィリピン海プレートのカップリングを推定した。これらの測地学的手法により推定した、プレート間カップリングが長期にわたり継続していると仮定し、海岸段丘の測量結果を説明するモデルを2次元有限要素法による再現を試みた。これらの解析により、喜界島の長期的な隆起はプレート境界の形状に依存しており、奄美海台の沈み込みなどに起因する約500mの沈み込むプレート境界形状を仮定することで、再現でできることを示した。
新たに露頭を発見した更新世サンゴ礁段丘について地形・地質学的調査及び年代測定をおこない、長期にわたる喜界島の傾動運動の様子を明らかにできた．さらに島西部のサンゴ礁段丘について年代測定をおこない、その離水時期の推定を行った．
測地学的な測量、および、地質学的に得られている長期的な隆起速度の両方を説明するためには、地震間の粘弾性応答が重要な役割を果たしていることがわかった。これらの結果を受けて、より精密な微地形の調査が重要であると考えれられる。そのため、海岸段丘の上空からドローンを用いて写真を数千枚撮影し、それらの写真から数センチの空間分解能を持つデジタル地形図を作成した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究は、様々な測地学的観測や海岸段丘の調査を行い、プレート間カップリングの性質および、長期的な地殻変動履歴を明らかにしようという試みである。これまで喜界島における、水準測量や横当島（無人島）でのGNSS観測などより、フィリピン海プレートが沈み込む影響と南西諸島の西側に位置する沖縄トラフの背弧拡大による影響を観測することを行っている。これらの地殻変動データの蓄積は比較的順調に進行しているが、横当島でのGNSS観測は今年度はGNSS受信機の設定不備により、データの取得がうまくいかなかった。しかし、前年度のデータは取得できていたことから、計画自体に大きな影響はない。また、すでに、水準測量は終了していることから、これらの観測とGEONETの観測データを統合的に解析することで、おおまかな結果はすでに得られている。本計画の期間は最長5年という限られた期間であることから、地質学的な時間スケールからすると非常に短い期間であるが、対象地域の経年的な変動をより正確に得ることができる結果となっている。また地質学的な調査も離水時期や変位量等に付いて，データを蓄積しつつある。
これらの観測結果を用いて、現状のプレート間カップリングを推定し、それらが経年的に進行しているという仮定を置いた上で、約6000年間の地殻変動シミュレーションを行った。その結果、プレート境界の形状と粘性率が海岸段丘の生成および、上下変動の時空間変化に強く依存していることがわかった。また、これらの解析から、既存の海岸段丘面以外の小さな段丘面の情報も重要である可能性が示唆されたため、ドローンを使った微地形解析を実施した。テストサイトとして、3箇所の微地形解析を行い、解析手法の確立し、有用であることがわかった。
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| Strategy for Future Research Activity |
当初の計画に従って様々な測地学的観測や海岸段丘の調査しており、今年度はGNSS観測のデータ回収とマルチコプター（ドローン）による海岸段丘の高解像度の微地形図の作成を行う。すでに、喜界島内ではテストサイトでは解析手法の確立を行ったため、他のサイトでも解析・測量を実施して、より統計的な情報を引き出すことができるように、本年度は事例を増やすことを試みる。また、サンゴ化石の年代測定値を増やすとともに、高位段丘を含めてサンゴの離水時期及び変位量のデータを改善する。それらの結果を、FEM解析による数値実験を行い、検証を行うことで、観測データの解釈と長期の地殻変動時系列を復元することで、より現在の地殻変動について理解を深めることを試みる。
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| Causes of Carryover |
喜界島及び横当島にて調査を実施したが、当初の予定よりも短い日程で実施できたためによる。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
本年度は、微地形測量の手法の確立ができたことから、複数箇所での解析を実施する。また、複数箇所により統計的な信頼性を向上させるために、喜界島での測量箇所を増やすことを計画している。
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Research Products
(1 results)
