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西南日本の地震間地殻変動におけるマントル粘性流動の力学的役割の解明

研究課題

研究課題/領域番号 19F19323
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分外国
審査区分 小区分17040:固体地球科学関連
研究機関東京大学

研究代表者

福田 淳一  東京大学, 地震研究所, 助教 (70569714)

研究分担者 LI SHAOYANG  東京大学, 地震研究所, 外国人特別研究員
研究期間 (年度) 2019-10-11 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
2021年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
2020年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
2019年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワード地震サイクル / 地震間地殻変動 / プレート境界固着 / 粘弾性緩和 / GNSS
研究開始時の研究の概要

本研究では、プレート境界の固着によって生じる応力がマントルの粘性流動により緩和する粘弾性緩和の影響を考慮した上で、南海トラフのプレート境界における固着の空間分布と西南日本の内陸活断層への応力蓄積のメカニズムを明らかにする。この目的のために以下の研究を行う。(1) 現実的な粘弾性媒質モデルを用いて、プレート境界や内陸活断層における固着分布を現在観測されている地殻変動から推定する。(2)プレート境界の固着によって駆動される内陸活断層のすべりの物理モデルを構築し、このモデルと観測されている地殻変動を用いて内陸活断層への応力蓄積のメカニズムを検討する。

研究実績の概要

沈み込み帯の2次元粘弾性地震サイクルモデルを用いて、粘弾性構造や巨大地震の履歴が地震間地殻変動やプレート境界の固着分布・マントルの粘性率の推定に与える影響を調査した。粘弾性構造については、弾性体のスラブが存在するモデルと水平成層構造のモデルを比較した。スラブが存在する場合、水平成層構造を仮定した場合に比べて、プレート境界の固着により生じる粘性流動の空間的広がりは小さくなる。その結果、スラブが存在する場合、水平成層構造の場合に比べて、地震間地殻変動速度の水平成分はプレート境界周辺では大きくなり、遠く離れた場所では小さくなる。一方、上下成分は粘弾性構造により敏感である。スラブを含むモデルを用いて地震間地殻変動の人工的なデータを作成し、これを用いて、水平成層構造のモデルを仮定してプレート境界の固着分布とマントルの粘性率を推定すると、真値よりも有意に高いすべり欠損速度と粘性率が得られた。これら結果は、沈み込み帯における地震間地殻変動のモデリングやプレート境界の固着分布・マントルの粘性率の推定では、スラブを考慮することが重要であることを示す。巨大地震の履歴については、地震の繰り返し間隔、規則性、すべり分布を様々に変化させた場合の地震間地殻変動を2次元粘弾性地震サイクルモデルを用いて計算した。その結果、これらの全てが地震間地殻変動の時空間パターンに影響を与え得ることが分かった。従って、地震間地殻変動に基づきプレート境界の固着分布やマントルの粘性率を推定する際は、過去の巨大地震の履歴をできるだけ正確に取り込むことやその不確実性を取り扱える手法を構築することが重要であると考えられる。

現在までの達成度 (段落)

令和3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3年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 研究成果

    (2件)

すべて 2020

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (1件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Geodetic Evidence of Time‐Dependent Viscoelastic Interseismic Deformation Driven by Megathrust Locking in the Southwest Japan Subduction Zone2020

    • 著者名/発表者名
      Li Shaoyang、Fukuda Jun'ichi、Oncken Onno
    • 雑誌名

      Geophysical Research Letters

      巻: 47 号: 4

    • DOI

      10.1029/2019gl085551

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Geodetic evidence of time-dependent viscoelastic interseismic deformation driven by megathrust locking in the southwest Japan subduction zone2020

    • 著者名/発表者名
      S. Li, J. Fukuda, and O. Oncken
    • 学会等名
      JpGU - AGU Joint Meeting 2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2019-10-15   更新日: 2024-03-26  

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