Publicly Offered Research
断層の進化過程を、様々なスケールでのモデリング（数値シミュレーション）と、地震波を用いたモニタリング（連続観測）で調べた。（１）岩石間隙内部の鉱物化プロセスのモデリングを、移流拡散方程式を用いる方法と、ランダムウォークとよばれる確率論に基づく新しい方法で行った。この研究成果は、数学の論文集に受理されている。（２）岩石（断層）内の鉱物化が流体挙動に与える影響を調べた。鉱物化に伴う間隙形状の変化に加え、鉱物化に伴って濡れ性といった物性値を変化させて流体挙動を計算した。（３）鉱物化した岩石（断層）に対して、弾性波動シミュレーションと、有限要素法を用いたシミュレーションを実施した。これらの数値シミュレーションから、鉱物化した岩石のダイナミックな弾性定数と、スタティックな弾性定数を計算した。それにより断層内部の鉱物化が、断層の強度に与える影響を評価した。鉱物化の種類（間隙内での鉱物分布）によって、断層の強度回復に大きな違いが現れることがわかった。（４）地震に伴う断層の弱化、地震後の断層の強度回復過程を調べるために、微動を用いたモニタリングを行った。日本列島全域に配置されている地震計（Hi-net）で記録されている微動データに対して、地震波干渉法を適用し、地震計間の地殻深部を伝わる波動を計算した。その波動データから弾性波速度の時間変化を調べることで、地殻深部の時空間変化が明らかになってきた。熊本地震で生じた断層弱化と断層回復、阿蘇山の噴火をモニタリングした成果は、Science advancesから出版されている。なお、このモニタリングで観測された短期的な断層回復は、間隙水圧の変化が主な原因と考えられる。現在は、（深度方向への解像度は低いものの）日本全国の弾性波速度の時空間変化をモニタリングできるようになっている。
1: Research has progressed more than it was originally planned.
平成３０年度に予定していたフィールドでの断層の進化過程（強度回復過程）のモニタリングに成功した。具体的には、熊本地震をはじめとする日本全国で発生した地震によって弱化した断層や、その断層の回復過程（時空間変化）を、微動を使ったモニタリングで捉えることに成功した。このモニタリング結果を使って、本研究で提案しているモデリング結果の検証することが可能となる。
基本的に当初の研究計画に沿って研究を進める。それに加えて、（１）微動を使った断層のモニタリング（平成２９年度の成果）の精度と解像度を向上させること、（２）モニタリングで長期間の断層の進化過程を調べること、（３）モニタリングで得られる弾性波速度変化から物性（強度）変化を定量的に推定することに力を入れる。さらに、（４）そのモニタリング結果から得られる断層の進化プロセスを、断層モデリングを用いて解明することを試みる。
All 2018 2017 Other
All Int'l Joint Research (3 results) Journal Article (16 results) (of which Int'l Joint Research: 6 results, Peer Reviewed: 15 results, Open Access: 6 results) Presentation (43 results) (of which Int'l Joint Research: 29 results, Invited: 6 results) Remarks (1 results)
Exploration Geophysics
Volume: 49 Pages: 11～20
10.1071/EG17129
Agriculture as a Metaphor for Creativity in All Human Endeavors
Volume: - Pages: 95～109
10.1007/978-981-10-7811-8_11
Journal of MMIJ
Volume: 印刷中 Pages: 印刷中
Science Advances
Volume: 3 Pages: e1700813
10.1126/sciadv.1700813
Journal of Geophysical Research - Solid Earth
Volume: 122 Pages: 8003～8020
10.1002/2017JB014681
Earth and Planetary Science Letters
Volume: 478 Pages: 234～244
10.1016/j.epsl.2017.08.041
Marine and Petroleum Geology
Volume: - Pages: 印刷中
10.1016/j.marpetgeo.2017.12.002
Modern Applied Science
Volume: 12 Pages: 75～75
10.5539/mas.v12n1p75
Physical Review E
Volume: 96 Pages: -
10.1103/PhysRevE.96.013303
Accounts of Chemical Research
Volume: 50 Pages: 1530～1540
10.1021/acs.accounts.7b00049
Earth, Planets and Space
Volume: 69 Pages: -
10.1186/s40623-017-0666-7
Volume: 122 Pages: 2859～2872
10.1002/2016JB013691
Energy Procedia
Volume: 114 Pages: 3956～3960
10.1016/j.egypro.2017.03.1527
Volume: 114 Pages: 3572～3577
10.1016/j.egypro.2017.03.1487
Volume: 114 Pages: 4047～4055
10.1016/j.egypro.2017.03.1545
PETROTECH
Volume: 40 Pages: 630～634
http://geo.mine.kyushu-u.ac.jp/tsuji/index.html
