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地震波データと地殻変動データの統合解析で捉えるゆっくりすべりの発生様式

研究課題

研究課題/領域番号 21K11792
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60030:統計科学関連
研究機関県立広島大学

研究代表者

岩田 貴樹  県立広島大学, 公私立大学の部局等(庄原キャンパス), 准教授 (30418991)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023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)
2024年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2023年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2022年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2021年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
キーワード応力場 / ベイズ推定 / ドロネー三角形分割 / 角度分布 / 統計科学 / 固体地球物理学 / マルコフ連鎖モンテカルロ法
研究開始時の研究の概要

通常の地震と比べてゆっくりとした地中のすべり現象(ゆっくりすべり、以下SSE)が近年注目されている。このSSEの発生様式を捉えるための手法開発が本研究の目的である。開発する手法の特徴としては地震波と地殻変動という異なる2種類のデータを統合的に解析する点にある。これにより、従来の手法によるものに比べてより精度・解像度の高い推定が期待される。SSEが注目されている理由の1つには大地震発生との関連性があり、本研究は直接的ではないが地震防災に貢献し得るものである。

研究実績の概要

通常の地震に比べてゆっくりとした地中のすべり現象(slow slip event、以下SSE)が近年注目されている。このSSEの発生様式(すべりの時空間分布)を捉えるには現在のところ地殻変動データが主に用いられている。これに対し「P波初動」と呼ばれる地震波データから得られる地中応力場の情報からSSEの発生様式を推定し、また地殻変動データと統合化した解析手法の開発が本研究課題の目的である。
前年度において、以前に開発した応力場推定手法(Iwata[2018, JGR, doi:10.1002/2017JB015359])における応力場空間パターン表現にドロネー三角形分割を導入することで、データ(地震)の集中している領域の推定解像度を向上することが出来た。これにより2000年鳥取県西部地震の本震断層運動によって生じる大きな滑り領域の両端での主応力軸の回転(応力回転)を詳らかにするに至った。この応力回転が地震波インバージョンに基づく既存の断層モデルからどの程度再現出来るか検討を行った。鳥取県西部地震の断層モデルにはIwata[2000]によるものを用い、滑りの大きかった本震断層南部の滑りのみを取り出すなどの工夫を施し、主応力軸の向きの差異は角度データに対して典型的に用いられるvon Mises分布で表されるものとして背景応力場の最適化(最尤推定)を行った。その結果、断層モデルからもある程度の応力回転を得ることが出来た。但し、大きな滑り領域そのものにおける主応力軸の向きは全く異なっており、従来の断層モデルから想定される応力場(の向き)と、本研究におけるそれとは必ずしも整合的ではないことが確認出来た。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

何らかの方法で推定された(与えた)断層モデル(滑り分布)から得られる応力場とP波初動から推定した応力場を、背景応力場も最適化しつつ比較する枠組みを構築することが出来た。これを逆に用いることでP波初動から推定した応力場に合うような断層モデル推定が可能となり、滑り(SSE)の発生様式推定への基盤が出来たと言え、概ね順調に進展していると考え得る。

今後の研究の推進方策

P波初動から推定した応力場に合うような断層モデル推定を行うと共に、地殻変動データとの統合化も進める。合わせて時空間への拡張も目指す。

報告書

(3件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2024 2023 2021 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 学会発表 (4件) (うち招待講演 1件)

  • [国際共同研究] Victoria University of Wellington/GNS Science(ニュージーランド)

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [国際共同研究] GNS Science/Victoria University of Wellington(ニュージーランド)

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 空間分解能を向上した応力空間パターン推定手法2024

    • 著者名/発表者名
      岩田貴樹
    • 学会等名
      2023年度 固体地球科学データ同化/データ駆動型地球科学に関する研究会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 空間分解能向上のための応力空間パターン推定手法の改良2023

    • 著者名/発表者名
      岩田貴樹
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2023年大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書 2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 統計科学の地震学への応用:地下の物理状態推定に向けて2021

    • 著者名/発表者名
      岩田貴樹
    • 学会等名
      統計数理研究所リスク解析戦略研究センターシンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 混合分布による南海トラフ深部低周波微動の規模分布2021

    • 著者名/発表者名
      岩田貴樹・平松良浩
    • 学会等名
      日本地震学会2021年度秋季大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2024-12-25  

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