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2020 Fiscal Year Annual Research Report

Spatiotemporal fluid distribution relevant to shallow slow earthquakes

Publicly Offered Research

Project AreaScience of slow earthquakes
Project/Area Number 19H04632
Research InstitutionJapan Agency for Marine-Earth Science and Technology

Principal Investigator

利根川 貴志  国立研究開発法人海洋研究開発機構, 海域地震火山部門(地震発生帯研究センター), 副主任研究員 (60610855)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2021-03-31
Keywords浅部スロー地震 / 流体移動 / 不均質構造 / 速度構造 / 時間変化
Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は、南海トラフの海域で発生するスロー地震と流体がどのように関係しているかを解明することである。そのために、南海トラフに設置されたDONETという海底地震計観測網のデータを用いて、海底下の地震波速度構造および不均質構造の時間的な変化を調べ、その変化のタイミングとスロー地震の発生を比較するということを行った。
用いた海底地震計のデータは2011年1月~2021年3月までの連続データである。これに地震波干渉法を適用し、2つの観測点間を伝わる音響レーリー波を抽出した。この音響レーリー波は海中と海底堆積物にエネルギーを持つ波で、約1.5 km/sの速さで伝播する。干渉法で計算された相互相関関数のコーダ部分にストレッチング法を適用することで速度変化(dv/v)を推定し、さらにdv/vを用いて補正された波形とリファレンス波形の相互相関関数(CC)を算出することで不均質変化を推定した。
結果では、熊野灘や紀伊水道の付加体先端では浅部スロー地震に関連するCC変化を検出することに成功し、この不均質構造の変化は流体が移動することに起因すると考えられる。また、dv/vはこれまではスロー地震に関連する変化は見られなかったが、2020年末に活動期間の長いスロー地震が発生し、その活動に関連するCC変化に加えて、dv/vの変化が初めて確認できた。これはこれまでのスロー地震に比べてより大量の流体が移動したことが原因と考えられる。
さらに、この流体移動の場所の推定も行ったところ、スロー地震の発生時はその震源域内で、それ以外のときは震源域の周囲で流体が移動していることがわかった。これは震源域が固着しているときは流体を通しにくいことを示唆していると考えられる。

Research Progress Status

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (5 results)

All 2021 2020

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (3 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Journal Article] Weak faults at megathrust plate boundary respond to tidal stress2021

    • Author(s)
      Takashi Tonegawa, Toshinori Kimura, Kazuya Shiraishi, Suguru Yabe, Yoshio Fukao, Eiichiro Araki, Masataka Kinoshita, Yoshinori, Sanada, Seiichi Miura, Yasuyuki Nakamura, Shuichi Kodaira
    • Journal Title

      Earth Planets and Space

      Volume: 73 Pages: 89

    • DOI

      10.1186/s40623-021-01414-3

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Near-Field Body-Wave Extraction From Ambient Seafloor Noise in the Nankai Subduction Zone2021

    • Author(s)
      Takashi Tonegawa, Toshinori Kimura, Eiichiro Araki
    • Journal Title

      Frontiers in Earth Science

      Volume: 8 Pages: 610993

    • DOI

      10.3389/feart.2020.610993

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Fluid migration before and during slow earthquakes in the shallow Nankai subduction zone2020

    • Author(s)
      Takashi Tonegawa, Shunsuke Takemura, Suguru Yabe, Kiyoshi Yomogida
    • Organizer
      AGU fall meeting 2020
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Seismic heterogeneity changes before and during slow earthquakes2020

    • Author(s)
      Takashi Tonegawa, Shunsuke Takemura, Suguru Yabe, Kiyoshi Yomogida
    • Organizer
      JpGU-AGU joint meeting 2020
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 熊野灘における浅部プレート境界近傍の地震波速度構造の時間変化2020

    • Author(s)
      利根川貴志, 矢部優
    • Organizer
      日本地震学会2020年秋季大会

URL: 

Published: 2021-12-27  

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