2013 Fiscal Year Annual Research Report
力学シミュレーションで解明する地震活動の物理
Publicly Offered Research
| Project Area | New perspective of great subduction-zone earthquakes from the super deep drilling |
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| Project/Area Number |
24107703
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
波多野 恭弘 東京大学, 地震研究所, 准教授 (20360414)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2014-03-31
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| Keywords | グーテンベルク・リヒター則 / 大森・宇津則 / 離散要素モデル |
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| Research Abstract |
グーテンベルク・リヒター則や大森・宇津則のパラメターの揺らぎは地震活動を特徴づける重要な指標と見なされ、少なからぬ興味を持って研究されてきた。ごく近年になって、「b 値と c 値が地震のメカニズム解に有意に依存する」という研究が現れている。この結果をもって「b 値と c 値は地震発生場における差応力が大きいと減少する」という興味深い仮説が提唱されている。 しかし断層にかかる応力の測定は事実上不可能であり、この仮説を直接検証 するすべはない。したがって研究者にできる唯一の仕事は、何らかのモデル（実験・数値問わず）を用いてその仮説を検証し、背後にあるメカニズムを解明することである。
本研究では、一定速度での変形を受ける内陸地殻を模擬した離散要素モデルに注目し、モデルにおける「地震活動」の統計的性質を長時間シミュレーションによって調べた。H24年度においては、モデル内においてGutenberg-Richter則と大森則を確認し、b値とc値が破壊発生時の剪断応力の減少関数であることを発見した。さらに、b値とc値の応力依存性に関して定量的関係式を数値的に明らかにすることができた。さらに、H25年度においては、対応する抽象的な数理モデルを構築し、余震発生過程が一般化されたアレニウス則で決定されるとの仮定のもと、c値の応力依存性の定量的関係式を導出した。この関係式を離散要素モデルシミュレーションの結果を比較し、両者が半定量的に整合することを確認した。最後に、シミュレーション・数理モデルと、実際の地震活動との比較を行った。地震活動における断層剪断応力の絶対値は当然分からないものの、c値の深さ依存性を応力依存性と読み替えることにより、シミュレーション・数理モデルと定性的に同じ振る舞いが確認された。この振る舞いを与える本質的メカニズムは一般化されたアレニウス則にあり、今後更なる観測研究によってその妥当性を検証していくことが必要である。
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| Current Status of Research Progress |
Reason
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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