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測地データを用いた東北日本の歪パラドクス問題とダイナミクスの解明

研究課題

研究課題/領域番号 17J00173
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 固体地球惑星物理学
研究機関京都大学

研究代表者

伊東 優治  京都大学, 理学研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2017-04-26 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
2019年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2018年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2017年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワード地殻変動 / 地震サイクル / プレート間固着 / GNSS / 地殻不均質 / 粘弾性 / 有限要素法 / インバージョン解析 / 余効変動 / 前弧スリバー / プレート間相互作用 / ダイナミクス / 海底圧力計
研究実績の概要

本年度は、①昨年度に続いて2003年十勝沖地震(Mw 8.0;以降、十勝沖地震)前の地殻変動モデルの構築に取り組み、結果の一部を学術論文化した。さらに、②その結果と昨年度までに構築した地震時すべりと余効すべりのモデルを組み合わせて、千島海溝南部の地震サイクルモデルを構築し、その結果を博士論文としてまとめた。本項では①について述べる。
先行研究で得られていた十勝沖地震前の固着分布のモデルには、プレート収束速度を超えるすべり欠損速度や、地震活動や温度構造からは固着が想定されない深さにおける顕著な固着等、物理的に不自然な特徴が含まれていた。これらの特徴を解決するために、有限要素法を用いて、マントルの粘弾性や、上盤プレートの不均質構造を考慮した沈み込み帯の地下構造モデルを構築した。構築した構造を用いて、地震間の固着に伴う弾性・粘弾性変形をフォワード計算し、GNSSによる十勝沖地震前の地殻変動と比較した。その結果、火山弧域や背弧域のプレートが前弧域より変形しやすいことが明らかになった。この結果は、地殻熱流量や地震波の速度構造や減衰構造とも定性的に調和的である。さらに、拘束した地下構造モデルを用いて、インバージョン解析により詳細な固着分布を推定した。その結果、先述の不自然な特徴は解決され、完全固着の深さが十勝沖地震の本震や1973年根室沖地震のすべり域の下限よりも浅くなった。この結果は地震間の固着分布の時間変化、とりわけ本震に先駆けた固着の縮小の可能性が示唆している。不均質構造と粘弾性緩和の両者を考慮した場合でも、海溝付近の固着を解像することはできなかった。このことは、海溝付近の固着を解像するためには、海底地殻変動データが必要不可欠であることを示している。

現在までの達成度 (段落)

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 5件)

  • [国際共同研究] Geological Survey of Canada(カナダ)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] Geological Survey of Canada(カナダ)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] The Pennsylvania State University(米国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] Compliant Volcanic Arc and Backarc Crust in Southern Kurile Suggested by Interseismic Geodetic Deformation2019

    • 著者名/発表者名
      Yuji Itoh, Kelin, Wang, Takuya Nishimura, Jiangheng He
    • 雑誌名

      Geophysical Research Letters

      巻: 46 号: 21 ページ: 11790-11798

    • DOI

      10.1029/2019gl084656

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Interplate Slip Following the 2003 Tokachi‐oki Earthquake from Ocean Bottom Pressure Gauge and Land GNSS Data2019

    • 著者名/発表者名
      Yuji Itoh, Takuya Nishimura, Keisuke Ariyoshi, Hiroyuki Matsumoto
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research: Solid Earth

      巻: - 号: 4 ページ: 4205-4230

    • DOI

      10.1029/2018jb016328

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 粘弾性緩和と上盤の変形しやすさの不均質分布を考慮した千島沈み込み帯南部のプレート境界の固着分布のモデル化2020

    • 著者名/発表者名
      伊東優治、西村卓也、Kelin Wang、Jiangheng He
    • 学会等名
      令和元年度 京都大学防災研究所研究発表講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Revisiting the Forearc Sliver Scenario Along the Southern Kurile Trench to Reconcile Interdisciplinary Observations2019

    • 著者名/発表者名
      伊東優治、Kelin Wang、西村卓也
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合 2019年大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 地震間の測地データから示唆される千島海溝南部の火山弧と背弧の地殻の変形しやすさ2019

    • 著者名/発表者名
      伊東優治、Kelin Wang、西村卓也、Jiangheng He
    • 学会等名
      日本地震学会2019年度秋季大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Megathrust locking modeling in the southern Kurile subduction zone considering viscoelastic relaxation and non-uniform mechanical properties of upper plate2019

    • 著者名/発表者名
      Itoh Yuji、Nishimura Takuya、Wang Kelin、He Jiangheng
    • 学会等名
      日本測地学会 第132回講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Compliant volcanic arc and backarc crust in southern Kurile suggested by interseismic geodetic deformation2019

    • 著者名/発表者名
      Yuji Itoh, Kelin Wang, Takuya Nishimura & Jiangheng He
    • 学会等名
      AGU Fall Meeting 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 9年間に渡る海底圧力計の時系列データの余効変動モデリングへの適用:2003年十勝沖地震の場合2018

    • 著者名/発表者名
      伊東優治、西村卓也、有吉慶介、松本浩幸
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2018年大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Interseismic deformation along the southern Kurile trench - Reexamination of forearc sliver behavior and megathrust locking -2018

    • 著者名/発表者名
      Yuji Itoh, Takuya Nishimura, Kelin Wang, Jiangheng He, Tianhaozhe Sun
    • 学会等名
      AGU Fall Meeting 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 海底圧力計と陸上GNSSのデータに基づく2003年十勝沖地震後のプレート間すべりの推定2018

    • 著者名/発表者名
      伊東優治,西村卓也,有吉慶介,松本浩幸
    • 学会等名
      平成29年度京都大学防災研究所研究発表講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Estimation of spatiotemporal distribution of interplate slip after the 2003 Tokachi-oki earthquake incorporating viscoelastic relaxation2017

    • 著者名/発表者名
      Yuji Itoh, Takuya Nishimura
    • 学会等名
      JpGU-AGU Joint Meeting 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Estimation of spatiotemporal distribution of interplate slip after the 2003 Tokachi-oki earthquake incorporating viscoelastic relaxation2017

    • 著者名/発表者名
      Yuji Itoh, Takuya Nishimura
    • 学会等名
      Joint Assembly of IAG-IASPEI 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 2003年十勝沖地震後のプレート間すべりの推定に向けた海底圧力計データの解析2017

    • 著者名/発表者名
      伊東優治,西村卓也,有吉慶介,松本浩幸
    • 学会等名
      日本測地学会第128回講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 海底圧力計と陸上GNSSのデータに基づく2003年十勝沖地震後のプレート間すべりの推定2017

    • 著者名/発表者名
      伊東優治,西村卓也,有吉慶介,松本浩幸
    • 学会等名
      日本地震学会2017年度秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Spatiotemporal distribution of interplate slip following the 2003 Tokachi-oki earthquake deduced from ocean bottom pressure gauges and onland GNSS data2017

    • 著者名/発表者名
      Yuji Itoh, Takuya Nishimura, Keisuke Ariyoshi, Hiroyuki Matsumoto
    • 学会等名
      AGU Fall Meeting 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2017-05-25   更新日: 2024-03-26  

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