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地質学的アプローチによる新しい断層バルブモデルの構築

研究課題

研究課題/領域番号 19K04046
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
研究機関国立研究開発法人産業技術総合研究所

研究代表者

大坪 誠  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 地質調査総合センター, 研究グループ長 (70443174)

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
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2020年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2019年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
キーワード南海トラフ / 地震 / 鉱物脈 / 亀裂 / 流体移動 / 流体圧 / スロー地震 / 海溝型地震 / 流体 / 応力 / 断層 / クラック / 石英 / 間隙水圧 / 沈み込み帯
研究開始時の研究の概要

本研究は,①海溝型巨大地震発生前後での断層周辺における間隙水圧の時間変化と②地震発生後のプレート境界に沿った断層強度の回復量を推定し,南海トラフ地震評価のための基礎資料を提供する.

研究成果の概要

四万十帯に発達する伸張性亀裂を充填する石英脈を対象に,石英脈形成の多孔質弾性モデルを用いたところ,伸張性亀裂の形成は最大8 kmの深さで全間隙水圧の最大で数%しか解放しないことを示し,巨大分岐断層付近の間隙水圧は地震サイクル全体を通して静岩圧に近かったことが明らかとなった.また,流体圧のうち最小主応力を超えた分と鉱物脈の間隔との関係に負の相関があることを示した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

研究成果は地震後の伸張性亀裂による間隙流体圧の低下が巨大分岐断層の断層強度を増加させるのにほとんど寄与せず,つまり,断層面付近は間隙流体圧が高い状態が維持されている可能性を示す.また,鉱物脈同士の間隔はスロー地震の発生サイクル内での間隙流体圧の過剰分の時間変化の結果である可能性があり,間隙流体圧の過剰分がスロー地震のサイズを規定する可能性がある.

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

    (13件)

すべて 2022 2021 2020 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 2件) 備考 (2件)

  • [国際共同研究] 米国地質調査所(USGS)(米国)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [国際共同研究] 米国地質調査所(米国)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Estimation of paleo-permeability around a seismogenic fault based on permeability tensor from observable geometric information of quartz veins2022

    • 著者名/発表者名
      Hosono, H., Takemura, T., Asahina, D., Otsubo, M.
    • 雑誌名

      Earth, Planets and Space 74

      巻: 74 号: 1 ページ: 1-13

    • DOI

      10.1186/s40623-022-01694-3

    • 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] Influence of crustal lithology and the thermal state on microseismicity in the Wakayama region, southern Honshu, Japan2021

    • 著者名/発表者名
      Maeda, S., Toda, S., Matsuzawa, T., Otsubo, M. and Matsumoto, T.
    • 雑誌名

      Earth, Planets and Space

      巻: 73 号: 1 ページ: 173-173

    • DOI

      10.1186/s40623-021-01503-3

    • 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] Localized fluid discharge by tensile cracking during the post-seismic period in subduction zones2020

    • 著者名/発表者名
      Otsubo Makoto, Hardebeck Jeanne L., Miyakawa Ayumu, Yamaguchi Asuka, Kimura Gaku
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 10 号: 1 ページ: 12281-12281

    • DOI

      10.1038/s41598-020-68418-z

    • 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 / 国際共著
  • [学会発表] Controls on pore fluid pressure near plate boundaries by fluid discharge and mesoscale mineralization during the seismic cycles of the Nankai Trough2022

    • 著者名/発表者名
      Makoto Otsubo, Ayumu Miyakawa, Hanae Saishu, Suguru Yabe, Takahiko Uchide, Kazutoshi Imanishi
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合大会2022年大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] メランジュ面構造に平行な伸長石英脈から見積もられたスロー地震発生サイクル中の間隙流体圧の時間変化2021

    • 著者名/発表者名
      大坪 誠, 氏家恒太郎, 最首花恵, 宮川歩夢
    • 学会等名
      日本地質学会2021年大会(日本地質学会第128年学術大会)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Temporal changes in pore fluid pressure during slow earthquake cycle estimated from foliation-parallel extension cracking2021

    • 著者名/発表者名
      Otsubo, M., Ujiie, K., Saishu, H., Miyakawa, A., Yamaguchi, A.
    • 学会等名
      European Geosciences Union (EGU) General Assembly 2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Application of permeability tensor theory to understand paleo-fluid behavior around the out-of-sequence thrust based on observable veins geometric information2021

    • 著者名/発表者名
      Hosono, H., Takemura, T., Asahina, D., Otsubo, M.
    • 学会等名
      American Geophysical Union (AGU) Fall Meeting 2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 鉱物脈の姿勢情報から推定する分岐断層沿いの流体挙動ー宮崎県延岡衝上断層での透水係数の推定ー2021

    • 著者名/発表者名
      細野日向子, 竹村貴人, 朝比奈大輔, 大坪 誠
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2021年大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 分岐断層の陸上アナログから推定するダメージゾーンにおける地震発生後の固有透水係数2021

    • 著者名/発表者名
      細野日向子, 竹村貴人, 朝比奈大輔, 大坪 誠
    • 学会等名
      日本地質学会2021年大会(日本地質学会第128年学術大会)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [備考] Makoto Otsubo Web site

    • URL

      https://staff.aist.go.jp/otsubo-m/indexj.html

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [備考] プレスリリース:プレート境界付近に存在する水は地震後も高い圧力を保持(2020/08/03)

    • URL

      https://www.aist.go.jp/aist_j/press_release/pr2020/pr20200803/pr20200803.html

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2019-04-18   更新日: 2024-01-30  

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