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遠地実体波の解析による大地震の断層面形状とすべり分布の同時推定手法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 19K04030
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分17040:固体地球科学関連
研究機関筑波大学

研究代表者

八木 勇治  筑波大学, 生命環境系, 教授 (50370713)

研究分担者 深畑 幸俊  京都大学, 防災研究所, 准教授 (10313206)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2020年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワード震源過程 / 高自由度モデル / インバージョン / 複雑な断層形状 / 震源過程インバージョン / ポテンシーテンソル / 震源過程解析 / 巨大地震 / 断層形状 / すべり量分布 / 同時推定
研究開始時の研究の概要

大地震がどのような断層面形状を有し、断層面形状とすべりの時空間分布がどのような関係にあるのかを明らかにするために、遠地実体波を用いて断層面形状と曲面上のすべり量の時空間分布を同時に求める新しい震源過程解析手法を提案する。開発した手法を実地震に適用して、その有効性を確認した上で、断層面形状の変化が動的な破壊伝播に及ぼす影響について精査し、複雑な大地震の成長過程の特徴を明らかにする。

研究成果の概要

本研究では、遠地実体波を用いて断層面形状と断層曲面上の断層すべりの時空間分布を同時に求める新しい震源過程解析手法であるポテンシー密度テンソルインバージョン法を開発した。まず数値実験により、ポテンシー密度テンソルインバージョン法の妥当性を検討し、震源メカニズム解の分布を安定に推定できることを示した。その後、実地震データに適用して、断層形状を復元できること、断層形状の変化によって破壊伝播が不規則になることをデータ解析から明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

大地震の破壊がどのように成長していったのかを記述する震源過程モデルは、震源の物理を議論する上で基礎情報となっている。一方で、仮定した断層モデルや解析手法の違いによって異なる解が得られることが指摘されており、震源過程モデルから震源の物理を議論する上でのボトルネックになっている。
本研究は、従来の震源過程解析で設定する必要がある断層面を設定することなく、モデル平面を設定することで断層形状と断層すべりの時空間分布を推定する新手法を開発した。これによって、複雑な地震の震源過程を安定に解析することが可能となった。

報告書

(5件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2023 2022 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (12件) (うち国際共著 2件、 査読あり 12件、 オープンアクセス 7件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Irregular rupture process of the 2022 Taitung, Taiwan, earthquake sequence2023

    • 著者名/発表者名
      Yagi Yuji、Okuwaki Ryo、Enescu Bogdan、Lu Junjie
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 13 号: 1 ページ: 1-7

    • DOI

      10.1038/s41598-023-27384-y

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 基底関数展開による変位場推定におけるボックスカー関数と3次B-スプライン関数の比較2022

    • 著者名/発表者名
      野末 陽平、深畑 幸俊
    • 雑誌名

      地震 第2輯

      巻: 75 号: 0 ページ: 1-12

    • DOI

      10.4294/zisin.2021-8

    • ISSN
      0037-1114, 1883-9029, 2186-599X
    • 年月日
      2022-03-22
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Complex rupture process on the conjugate fault system of the 2014 Mw 6.2 Thailand earthquake2022

    • 著者名/発表者名
      Tadapansawut Tira、Yagi Yuji、Okuwaki Ryo、Yamashita Shinji、Shimizu Kousuke
    • 雑誌名

      Progress in Earth and Planetary Science

      巻: 9 号: 1 ページ: 1-13

    • DOI

      10.1186/s40645-022-00484-5

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Irregular rupture propagation and geometric fault complexities during the 2010 Mw 7.2 El Mayor-Cucapah earthquake2022

    • 著者名/発表者名
      Yamashita Shinji、Yagi Yuji、Okuwaki Ryo
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 12 号: 1 ページ: 4575-4575

    • DOI

      10.1038/s41598-022-08671-6

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Illuminating a Contorted Slab With a Complex Intraslab Rupture Evolution During the 2021 Mw 7.3 East Cape, New Zealand Earthquake2021

    • 著者名/発表者名
      Okuwaki Ryo、Hicks Stephen P.、Craig Timothy J.、Fan Wenyuan、Goes Saskia、Wright Tim J.、Yagi Yuji
    • 雑誌名

      Geophysical Research Letters

      巻: 48 号: 24

    • DOI

      10.1029/2021gl095117

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Back-propagating rupture evolution within a curved slab during the 2019 Mw 8.0 Peru intraslab earthquake2021

    • 著者名/発表者名
      Hu Yaping、Yagi Yuji、Okuwaki Ryo、Shimizu Kousuke
    • 雑誌名

      Geophysical Journal International

      巻: 227 号: 3 ページ: 1602-1611

    • DOI

      10.1093/gji/ggab303

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Consecutive ruptures on a complex conjugate fault system during the 2018 Gulf of Alaska earthquake2021

    • 著者名/発表者名
      Yamashita Shinji、Yagi Yuji、Okuwaki Ryo、Shimizu Kousuke、Agata Ryoichiro、Fukahata Yukitoshi
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 11 号: 1 ページ: 1-9

    • DOI

      10.1038/s41598-021-85522-w

    • NAID

      120007142250

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Rupture Process of the 2020 Caribbean Earthquake Along the Oriente Transform Fault, Involving Supershear Rupture and Geometric Complexity of Fault2021

    • 著者名/発表者名
      Tadapansawut Tira、Okuwaki Ryo、Yagi Yuji、Yamashita Shinji
    • 雑誌名

      Geophysical Research Letters

      巻: 48 号: 1 ページ: 1-9

    • DOI

      10.1029/2020gl090899

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Construction of fault geometry by finite-fault inversion of teleseismic data2020

    • 著者名/発表者名
      Shimizu Kousuke、Yagi Yuji、Okuwaki Ryo、Fukahata Yukitoshi
    • 雑誌名

      Geophysical Journal International

      巻: 224 号: 2 ページ: 1003-1014

    • DOI

      10.1093/gji/ggaa501

    • NAID

      120007132588

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Inchworm-like source evolution through a geometrically complex fault fueled persistent supershear rupture during the 2018 Palu Indonesia earthquake2020

    • 著者名/発表者名
      Okuwaki Ryo、Hirano Shiro、Yagi Yuji、Shimizu Kousuke
    • 雑誌名

      Earth and Planetary Science Letters

      巻: 547 ページ: 116449-116449

    • DOI

      10.1016/j.epsl.2020.116449

    • NAID

      120007127580

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Back-propagating supershear rupture in the 2016 Mw 7.1 Romanche transform fault earthquake2020

    • 著者名/発表者名
      Hicks Stephen P.、Okuwaki Ryo、Steinberg Andreas、Rychert Catherine A.、Harmon Nicholas、Abercrombie Rachel E.、Bogiatzis Petros、Schlaphorst David、Zahradnik Jiri、Kendall J-Michael、Yagi Yuji、Shimizu Kousuke、Sudhaus Henriette
    • 雑誌名

      Nature Geoscience

      巻: 13 号: 9 ページ: 647-653

    • DOI

      10.1038/s41561-020-0619-9

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Development of an inversion method to extract information on fault geometry from teleseismic data2019

    • 著者名/発表者名
      Shimizu Kousuke、Yagi Yuji、Okuwaki Ryo、Fukahata Yukitoshi
    • 雑誌名

      Geophysical Journal International

      巻: 220 号: 2 ページ: 1055-1065

    • DOI

      10.1093/gji/ggz496

    • NAID

      120007132766

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Proving Fault Geometry with Finite-Fault Inversion of Teleseismic Data2019

    • 著者名/発表者名
      Kousuke Shimizu, Yuji Yagi and Ryo Okuwaki
    • 学会等名
      AGU Fall Meeting
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Rupture Process of The MW7.9 2018 Alaska Earthquake Revealed by Flexible Finite-Fault Inversion of Teleseismic Data2019

    • 著者名/発表者名
      Shinji Yamashita, Yuji Yagi, Ryo Okuwaki and Kousuke Shimizu
    • 学会等名
      AGU Fall Meeting
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2024-01-30  

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