深海調査で迫るプレート境界浅部すべりの謎～その過去・現在

2018 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 26000002
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 日野 亮太 東北大学, 理学研究科, 教授
• Project Period (FY): 2014 – 2018
• Keywords: 2011年東北地方太平洋沖地震 / 日本海溝 / 千島海溝 / プレート境界断層 / 高分解能地震波探査 / 古地震学 / 海底地震・地殻変動観測 / 津波地震

Outline of Annual Research Achievements

日本海溝と同様に海溝軸近傍の陸側斜面最下部の地質構造に海溝に沿う方向の顕著な変化が, 千島海溝でも見られることが分かった. 岩手県沖で得られた堆積物試料の高精度年代測定から約4,000年前までの間の地震性乱流堆積層の堆積年代が推定され, 長期にわたる大地震の発生履歴が明らかになりつつある. 2011年以後プレート境界浅部で余効すべりが進行している日本海溝南部においては, 海底地震観測により低周波微動が検知され, スロースリップイベントが短い時間間隔で繰り返し発生していることが示唆された. この海域の海溝軸を挟んだ基線長はわずかながら短縮を示し, 非地震性すべりが海溝軸近傍に到達している可能性がある.
5年間に実施した深海底における調査観測の結果, 2011年に大規模なプレート境界浅部すべりが発生した日本海溝中部では, 共通の特徴を有する変形地質構造が海溝軸付近に認められる. こうした変形構造が見られる範囲に, 869年と1454年に発生した巨大地震による乱流堆積層が分布することから, 2011年と同様な大規模浅部すべりが日本海溝中部でのみ繰り返し発生してきた可能性が高い. こうした巨大浅部すべりの範囲内では2011年の地震発生直前以外にはゆっくりすべりの発生が認められないのに対して, その北側と南側では活発なゆっくりすべりの活動が現在も進行しており, プレート境界浅部における摩擦特性が大きく異なることを示唆する. すべりの様式が異なる日本海溝沿いの南・中・北部の3領域に対応して, プレート境界面沿いの地殻構造(地震波速度および密度)にも違いがあることから, 断層沿いの物性の不均質に規定されて摩擦特性が海溝に沿って変化するために, 巨大浅部すべりの発生可能範囲が中部域に限定されていると考えられる.

Research Products

• [Int'l Joint Research] コロンビア大学/カリフォルニア大学(バークレー)/ニューヨーク市立大学(米国)
  • Country Name: U.S.A.
  • Counterpart Institution: コロンビア大学/カリフォルニア大学(バークレー)/ニューヨーク市立大学
  • # of Other Institutions: 2
• [Int'l Joint Research] カナダ地質調査所/ビクトリア大学(カナダ)
  • Country Name: CANADA
  • Counterpart Institution: カナダ地質調査所/ビクトリア大学
• [Int'l Joint Research] インスブルック大学(オーストリア)
  • Country Name: AUSTRIA
  • Counterpart Institution: インスブルック大学
• [Int'l Joint Research] ブレーメン大学(ドイツ)
  • Country Name: GERMANY
  • Counterpart Institution: ブレーメン大学
• [Int'l Joint Research] チューリッヒ工科大学(スイス)
  • Country Name: SWITZERLAND
  • Counterpart Institution: チューリッヒ工科大学
• [Journal Article] Megathrust earthquake drives drastic organic carbon supply to the hadal trench (2019)
  • Author(s): Kioka, A., T. Schwestermann, J. Moernaut, K. Ikehara, T. Kanamatsu, C. M. McHugh, C. dos Santos Ferreira, G. Wiemer, N. Haghipour, A. J. Kopf, T. I. Eglinton, and M. Strasser
  • Journal Title: Scientific Reports Volume: 9
  • DOI: 10.1038/s41598-019-38834-x
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Along-arc heterogeneity of the seismic structure around a large coseismic shallow slip area of the 2011 Tohoku-Oki earthquake : 2-D Vp structure estimation through an airgun-ocean bottom seismometer experiment in the Japan Trench subduction zone (2018)
  • Author(s): Azuma, R., R. Hino, Y. Ohta, Y. Ito, K. Mochizuki, K. Uehira, Y. Murai, T. Sato, T. Takanami, M. Shinohara, T. Kanazawa
  • Journal Title: J. Geophys. Res. Volume: 123 Pages: 5249-5246
  • DOI: 10.1029/2017JB015361
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Spatiotemporal variation of tectonic tremor activity before the Tohoku-Oki earthquake (2018)
  • Author(s): Katakami, S., Y. Ito, K. Ohta, R. Hino, S. Suzuki, M. Shinohara
  • Journal Title: J. Geophys. Res. Volume: 123 Pages: 9676-9688
  • DOI: 10.1029/2018JB016651
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Spatio-temporal changes in the seismic velocity induced by the 2011 Tohoku-Oki earthquake and slow slip event revealed from seismic interferometry, using ocean bottom seismometer's records (2018)
  • Author(s): Uemura, M. Y. Ito, K. Ohta, R. Hino, M. Shinohara
  • Journal Title: Prog. Earth Planet. Sci. Volume: 5
  • DOI: 10.1186/s40645-018-0240-3
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Super cycle in great earthquake recurrence along the Japan Trench over the last 4000 years (2018)
  • Author(s): Usami, K., K. Ikehara, T. Kanamatsu and C. M. McHugh
  • Journal Title: GeoScience Letters Volume: 5
  • DOI: 10.1186/s40562-018-0110
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Learning from crustal deformation associated with the M9 2011 Tohoku-oki earthquake (2018)
  • Author(s): Wang, K., T. Sun, L. Brown, R. Hino, F. Tomita, M. Kido, T. Iinuma, S. Kodaira, T. Fujiwara
  • Journal Title: Geosphere Volume: 14 Pages: 552-571
  • DOI: 10.1130/GES01531.1
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Presentation] 茨城沖日本海溝および十勝・釧路沖千島海溝海溝軸における高分解能反射法探査 (2019)
  • Author(s): 中村恭之、小平秀一、山下幹也、三浦誠一
  • Organizer: ブルーアースサイエンス・テク2019
• [Presentation] Direct measurement of postseismic motion of incoming Pacific plate after the 2011 Tohoku Earthquake using acoustic ranging system (2018)
  • Author(s): Yamamoto, R., R. Hino, M. Kido, Y. Ohta, C. Honsho
  • Organizer: 欧州地球科学連合2018年総会
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Characteristics of seismograms of VLFEs recorded by short period OBSs in the northern Japan Trench (2018)
  • Author(s): 高橋秀暢・日野亮太・太田雄策・内田直希・鈴木秀市・篠原雅尚・松澤孝紀
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合2018年大会(国際セッション)
• [Presentation] 海底間音響測距による東北地方太平洋沖地震の余効すべり検出の試み (2018)
  • Author(s): 山本龍典・日野亮太・木戸元之・長田幸仁・本荘千枝・鈴木秀市
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合2018年大会
• [Presentation] Extension of postseismic geodetic observations constrains on coseismic slip distribution through viscoelastic relaxation (2018)
  • Author(s): 富田史章・太田雄策・飯沼卓史・日野亮太・木戸元之・内田直希
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合2018年大会
• [Presentation] 2011年東北地方太平洋沖地震震源域における地震後応力場 (2018)
  • Author(s): 西森智也・日野亮太・吉田圭佑
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合2018年大会
• [Presentation] Estimating source parameters of tectonic tremors using particle motions of continuous seismic records (2018)
  • Author(s): Ohta K. and Y. Ito
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合2018年大会
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Practical method to determine relative orientation of horizontal components of ocean bottom seismometer in an array (2018)
  • Author(s): Ohyanagi, S., K. Ohta, Y. Ito, R. Hino, Y. Ohta, R. Azuma, M. Shinohara, K. Mochizuki, T. Sato, and Y. Murai
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合2018年大会
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Breakdown of the Gutenberg-Richter law after the 2011 Tohoku earthquake (2018)
  • Author(s): 仲谷幸浩・望月公廣・篠原雅尚・山田知朗・塩原肇・日野亮太・伊藤喜宏・村井芳夫・佐藤利典・植平賢司・八木原寛・小平秀一・対馬弘晃
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合2018年大会
• [Presentation] 地震波干渉法に基づくスロー地震に伴う波動場の時空間変化 (2018)
  • Author(s): 植村美優・伊藤喜宏・太田和晃・日野亮太・篠原雅尚
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合2018年大会
• [Presentation] Micro Low-Frequency Tremor Activity Before the Tohoku-Oki Earthquake (2018)
  • Author(s): 片上智史・伊藤喜宏・太田和晃・日野亮太・鈴木秀市・篠原雅尚
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合2018年大会
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 宮城県沖浅部スロースリップ域周辺のプレート境界反射強度分布 (2018)
  • Author(s): 東龍介・日野亮太・望月公廣・村井芳夫・八木原寛・佐藤利典・篠原雅尚
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合2018年大会
• [Presentation] Along-axis variation of the inputs to the Japan Trench subduction zone revealed from seismic imaging (2018)
  • Author(s): Yasuyuki Nakamura, Gou Fujie, Shuichi Kodaira, Mikiya Yamashita, Koichiro Obana, Seiichi Miura
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合2018年大会
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] Variation of oceanic sediment entering the Japan Trench and its implication for a co-seismic slip reaching the trench axis (2018)
  • Author(s): Shuichi Kodaira, Yasuyuki Nakamura, Gou Fujie, Seiichi Miura
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合2018年大会
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Seafloor Displacement After the 2011 Tohoku-oki Earthquake in the Northern Japan Trench, Revisited (2018)
  • Author(s): Fujiwara, T., T. Kanamatsu, S. Kodaira, A. Murata, K. Yoshida, R. Kimura
  • Organizer: アジア・オセアニア地球科学会第15回大会
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Seafloor Displacement After the 2011 Tohoku-oki Earthquake in the Northern Japan Trench, Revisited (2018)
  • Author(s): Toshiya Fujiwara, Toshiya Kanamatsu, Shuichi Kodaira, Akihiko Murata, Kazuho Yoshida, Ryo Kimura
  • Organizer: アジア・オセアニア地球科学会第15回大会
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Marine active-source seismic studies in the Japan Trench : a seismogenic zone in an ocean-continent collision zone (2018)
  • Author(s): S. Kodaira, Y. Nakamura, Y. Yamamoto, K. Obana, G. Fujie, T. No, Y. Kaiho, T. Sato, S. Miura
  • Organizer: Deep Earth Exploration and Application
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] Seismic Image of the Japan Trench Seismogenic Zone and its Implications for Earthquake Processes (2018)
  • Author(s): Shuichi Kodaira, Yasuyuki Nakamura, Gou Fujie, Koichiro Obana, Seiichi, Miura, Toshiya Fujiwara
  • Organizer: Seismix2018
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] Seismic characters of oceanic lithosphere entering the Japan Trench seismogenic zone (2018)
  • Author(s): Shuichi KODAIRA, Yasuyuki NAKAMURA, Koichiro OBANA, Akane OHIRA, Seiichi MIURA
  • Organizer: アジア・オセアニア地球科学会第15回大会
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 深海調査による日本海溝プレート境界浅部の特徴 (2018)
  • Author(s): 日野亮太・小平秀一・金松敏也・篠原雅尚・伊藤喜宏
  • Organizer: 日本地震学会2018年度秋季大会
• [Presentation] 2011年東北地方太平洋沖地震前後の震源域における応力場の時空間分布 (2018)
  • Author(s): 西森智也・日野亮太
  • Organizer: 日本地震学会2018年度秋季大会
• [Presentation] 宮城県沖浅部プレート境界の反射強度分布 (2018)
  • Author(s): 東龍介・日野亮太・望月公廣・村井芳夫・八木原寛・佐藤利典・篠原雅尚
  • Organizer: 日本地震学会2018年度秋季大会
• [Presentation] 短周期OBS記録を用いたVLFE類似イベント検出の試み (2018)
  • Author(s): 高橋秀暢・日野亮太・太田雄策・鈴木秀市・篠原雅尚・松澤孝紀
  • Organizer: 日本地震学会2018年度秋季大会
• [Presentation] 日本海溝の微動活動 (2018)
  • Author(s): 太田和晃・伊藤喜宏・片上智史・大柳修慧・日野亮太・太田雄策・東龍介・篠原雅尚・望月公廣・佐藤利典・村井芳夫
  • Organizer: 日本地震学会2018年度秋季大会
• [Presentation] OBSアレイで観測された日本海溝での誘発低周波微動 (2018)
  • Author(s): 大柳修慧・太田和晃・伊藤喜宏・日野亮太・太田雄策・東龍介・篠原雅尚・望月公廣・佐藤利典・村井芳夫
  • Organizer: 日本地震学会2018年度秋季大会
• [Presentation] 海域探査から見た2011年東北地方太平洋沖地震 (2018)
  • Author(s): 小平秀一・中村恭之・藤江剛・富士原敏也・尾鼻浩一郎・山本揚二朗・野徹雄・海宝由佳・佐藤壮・三浦誠一
  • Organizer: 日本地震学会2018年度秋季大会
• [Presentation] 日本海溝における地震時浅部滑りと地下構造 (2018)
  • Author(s): 中村恭之・冨士原敏也・小平秀一・三浦誠一・尾鼻浩一郎
  • Organizer: 日本地震学会2018年度秋季大会
• [Presentation] 東北日本弧沈み込み帯へのインプットとしての太平洋プレートの不均質性 (2018)
  • Author(s): 藤江剛, 小平秀一, 三浦誠一, 大平茜
  • Organizer: 日本地震学会2018年度秋季大会
• [Presentation] 2011年東北地方太平洋沖地震前後の海底地形変動分布 (2018)
  • Author(s): 富士原敏也, 小平秀一, 藤江剛, 海宝由佳, 金松敏也, 笠谷貴史, 中村恭之, 野徹雄, 佐藤壮, 高橋努, 高橋成実, 金田義行, A. K. Bachmann, C. dos Santos Ferreira, G. Wefer, M. Strasser, T. Sun
  • Organizer: 日本地震学会2018年度秋季大会
• [Presentation] 海底堆積物の巨大地震記録特性-日本海溝の巨大地震発生におけるスーパーサイクルが記録された条件- (2018)
  • Author(s): 宇佐見和子・池原研・金松敏也・マクヒュー セシリア
  • Organizer: 日本地震学会2018年度秋季大会
• [Presentation] 自己浮上式海底地震計を用いた2011年東北沖地震震源域におけるモニタリング観測 (2018)
  • Author(s): 篠原雅尚・山田知朗・望月公廣・中東和夫・町田祐弥・真保敬・悪原岳・仲谷幸浩・塩原肇・村井芳夫・日野亮太・伊藤喜宏・佐藤利典・植平賢司・八木原寛・尾鼻浩一郎・小平秀一
  • Organizer: 日本地震学会2018年度秋季大会
• [Presentation] 宮城県沖における低周波微動発生域の推定(2008～2015年) (2018)
  • Author(s): 片上智史・伊藤喜宏・太田和晃・日野亮太・鈴木秀市・篠原雅尚
  • Organizer: 日本地震学会2018年度秋季大会
• [Presentation] 非線形粘弾性を考慮した2011年東北地方太平洋沖地震の初期余効変動のモデル化の試み (2018)
  • Author(s): 飯沼卓史・縣亮一郎・堀高峰・太田雄策・日野亮太
  • Organizer: 日本地震学会2018年度秋季大会
• [Presentation] 海底地震計記録の自己相関関数の時間変化の要因を探る (2018)
  • Author(s): 植村美優・伊藤喜宏・太田和晃・日野亮太・篠原雅尚
  • Organizer: 日本地震学会2018年度秋季大会
• [Presentation] 非地震性すべりの伝播速度と摩擦特性との関係 : 実際問題への適用に向けて (2018)
  • Author(s): 有吉慶介・Jean-Paul Ampuero・Roland Bürgmann・松澤暢・長谷川昭・日野亮太・堀高峰
  • Organizer: 日本地震学会2018年度秋季大会
• [Presentation] 係留式音響測距装置の開発と実装 (2018)
  • Author(s): 山本龍典・日野亮太・木戸元之
  • Organizer: 日本測地学会第130回講演会
• [Presentation] 地磁気永年変化による日本海溝の層厚地震性タービダイトの層序対比 (2018)
  • Author(s): 金松敏也・池原研
  • Organizer: 第144回地球電磁気・地球惑星圏学会
• [Presentation] Modelling of the Early Postseismic Deformation Associated with the 2011 Tohoku-Oki Earthquake with Considering Non-linear Rheology (2018)
  • Author(s): Iinuma, T., R. Agata, Y. Ohta, R. Hino and T. Hori
  • Organizer: 米国地球物理学連合2018年秋季大会
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Dynamic triggering of low frequency tremor unveiled by an OBS array near the Japan Trench (2018)
  • Author(s): Ohyanagi, S., K. Ohta, Y. Ito, R. Hino, Y. Ohta, R. Azuma, M. Shinohara, K. Mochizuki, T. Sato, and Y. Murai
  • Organizer: 米国地球物理学連合2018年秋季大会
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Frequent activity of shallow tectonic tremors in the southern margin of the 2011 Tohoku-Oki earthquake rupture zone (2018)
  • Author(s): Ohta K., Y. Ito, S. Ohyanagi, R. Hino, Y. Ohta, R. Azuma, M. Shinohara, K. Mochizuki, T. Sato, Y. Murai
  • Organizer: 米国地球物理学連合2018年秋季大会
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Stratigraphic Correlation of Seismo-Turbidites in Japan Trench using Paleomagnetic Secular Variation (2018)
  • Author(s): Kanamatsu, T. and K. Ikehara
  • Organizer: 米国地球物理学連合2018年秋季大会
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Direct path ranging on seafloor : measuring precise and continuous horizontal movement (2018)
  • Author(s): Yamamoto, R., M. Kido and R. Hino
  • Organizer: 米国地球物理学連合2018年秋季大会
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] Attempt to detect VLFE-like events in Tohoku-Oki using local short period OBS records (2018)
  • Author(s): Takahashi, H., R. Hino, Y. Ohta, N. Uchida, S. Suzuki, M. Shinohara and T. Matsuzawa
  • Organizer: 米国地球物理学連合2018年秋季大会
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Quantitative relationship between slow slip migration speed and frictional properties (2018)
  • Author(s): Ariyoshi, K., J. -P. Ampuero, R. Burgmann, T. Matsuzawa, A. Hasegawa, R. Hino, and T. Hori
  • Organizer: 米国地球物理学連合2018年秋季大会
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Characteristics of Japan Trench shallow megathrust revealed by deep-sea researches (2018)
  • Author(s): Hino, R., S. Kodaira, T. Kanamatsu, M. Shinohara, Y. Ito
  • Organizer: 米国地球物理学連合2018年秋季大会
  • Int'l Joint Research