海底カルデラにおいて特異に繰り返す火山性津波地震と海底火山活動様式の解明
| Project/Area Number |
20J01689
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Review Section |
Basic Section 17040:Solid earth sciences-related
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| Research Institution | National Research Institute for Earth Science and Disaster Prevention |
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Principal Investigator |
三反畑 修 国立研究開発法人防災科学技術研究所, 地震津波防災研究部門, 特別研究員(PD)
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| Project Period (FY) |
2020-04-24 – 2023-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
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| Keywords | 海底火山 / 火山性津波 / 火山性地震 / カルデラ / 火山現象 / マグマ溜まり / 断層破壊 |
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| Outline of Research at the Start |
伊豆島弧の海底カルデラ火山では、地下浅くの高圧マグマと断層破壊が相互作用して発生すると考えられる『火山性津波地震』という特異な火山性地震が約十年間隔で発生し、大きな地震動を伴わずに数十cmの津波を引き起こしている。本研究は、地震波・津波の観測記録を基にした観測ベースの研究と、マグマと断層破壊が相互作用する現象を物理理論によって再現する理論ベースの研究によって、火山性津波地震の動力学的な発生メカニズムと、その火山活動との関連を明らかにすることを目指す。この研究によって、直接観測が困難な離島的な海底火山で繰り返す特異な現象の実態解明が期待される。
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| Outline of Annual Research Achievements |
2022年4月から7月にかけて、昨年度から延期していた米国・スタンフォード大学での在外研究を行い、Eric Dunham准教授と共同研究を行なった。特に、カルデラ火山における「トラップドア断層破壊」と呼ばれる火山性地震を対象とした、「動力学的地震サイクル・シミュレーション手法」の開発を行なった。本手法は、カルデラ火山での地震発生の動的プロセスを捉えるために重要である。また、地震の繰り返し発生と、火山下へのマグマ流入率を定量的に結びつけることが可能になり、同研究計画で対象としている海底カルデラ火山における火山性地震の繰り返し特性から、火山直下へのマグマ流入率を推定することが可能になる。現在、本手法のマグマだまり内の流体の流れを導入するなど、手法を改良中ではあるものの、本研究計画の最終目的であった「カルデラ火山での火山性地震の地震サイクル過程を再現」を達成することができた。さらにこの手法は実際のカルデラに適用が可能であり、複数の火山での同現象の理解の進展が期待される。
また、北硫黄島カルデラでの繰り返し地震による津波発生を特定するために、DONETの海底水圧計の複数観測点記録を用いたアレー解析を行い、微小な津波シグナルを検出した。これによって、繰り返し地震も同様にトラップドア断層破壊のメカニズムで発生していることを示した。
一方で、ニュージーランド北方沖の海底カルデラ・Curtis Calderaでの同種現象の運動学的震源モデル構築の研究を論文としてまとめるため、東京大学、米国・カリフォルニア工科大、フランス・ストラスブール大学の共同研究者と繰り返し議論を進めてきた。さらに、久保久彦博士らと共同研究を行い、トンガ共和国の海底火山・フンガトンガ＝フンガハアパイ火山の海底噴火に伴う、気圧・海洋波の観測記録の解釈について議論を行った。
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| Research Progress Status |
令和4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 |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(3 results)
Research Products
(37 results)
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[Journal Article] Ocean-wave phenomenon around Japan due to the 2022 Tonga eruption observed by the wide and dense ocean-bottom pressure gauge networks2022
Author(s)
Kubo, H., Kubota, T., Suzuki, W., Aoi, S., Sandanbata, S., Chikasada, N., & Ueda, H.
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Journal Title
Earth, Planets, and Space
Volume: 74
Issue: 1
Pages: 104-104
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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[Presentation] Sub-decadal volcanic tsunamis due to submarine trapdoor faulting at Sumisu caldera in the Izu-Bonin arc2023
Author(s)
Sandanbata, O., Watada, S., Satake, K., Kanamori, H., Rivera, L., and Zhan, Z.
Organizer
IAVCEI 2023 Scientific Assembly
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Int'l Joint Research
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