| 研究課題/領域番号 |
23K20888
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| 補助金の研究課題番号 |
21H01176 (2021-2023)
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 基金 (2024)
補助金 (2021-2023) |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分17040:固体地球科学関連
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
中島 淳一 東京工業大学, 理学院, 教授 (30361067)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2024年度)
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| 配分額 *注記 |
17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円)
2024年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2023年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2022年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2021年度: 9,230千円 (直接経費: 7,100千円、間接経費: 2,130千円)
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| キーワード | 流体 / 地震 / 地震波異方性 / スロー地震 / 地震波減衰 / 減衰 / 時間変化 / 水 / 地震活動 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
2000年以降，世界の沈み込み帯でスロー地震が相次いで発見された。スロー地震の発生には高間隙流体が重要な役割を果たすと考えられている が，その実像の理解は十分でない。さらに，プレートから水が脱水する深さにおいて，透水係数やその時定数などの物理パラメータを決定した 研究は極めて少ない。そこで本研究では，関東地方に沈み込むフィリピン海プレート周辺(おもに深さ20-40 km)を研究対象とし，A) 地震波 形解析による震源パラメータの解析と地震波減衰構造推定による水分布の空間変化の検出，およびB) 地震活動(または不均質構造)の時間変 化による実効的な透水係数の見積もりを目的とする。
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| 研究実績の概要 |
茨城県南西部のフィリピン海プレート境界においては繰り返し地震をふくむプレート境界地震が多く発生している。また、その地震活動の直上で地殻内地震も発生しており、先行研究によって約1年周期での水の放出が起こっていることが示されている。しかしながら、放出された水の移動過程などの理解は十分でない。今年度は昨年度までに推定していた減衰構造について論文を取りまとめ国際誌に投稿した。査読者とのやりとりの中で解析結果を再精査し、最終的に国際誌で受理・出版された。
さらに媒質のサイズ依存を調べるために、複数の周波数帯域（1-4, 2-6, 4-8Hz）で地震波異方性解析を行い、その時間変化の検出を行った。得られた結果によれば，地震波異方性は減衰と同様に約1年周期で時間変化し、その大きさはプレート境界でのすべりレートに概ね対応する。つまり大きなすべりが生じた期間は異方性が大きいという特徴がある。プレート境界から流体が供給されると、その経路上に存在するクラックに充填され、開いているクラックの密度が変わると推測される。今回推定した異方性の時間変化はプレート境界からの水の供給レートに起因すると考えるとその周期性を説明できる。また、クラック密度・サイズと異方性の大きさに関する理論式を用い、異方性の周波数依存から異方性の原因となるクラックのサイズを推定したところ、メートル単位のクラックが存在すれば解析結果を説明できることも明らかになった。なお、異方性は北東-南東方向であり、関東地方の広域応力場の方向とほぼ一致する。このことは、広域応力場によって選択配向したクラックが異方性の原因であることを強く示唆している。
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| 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
地震波異方性の周期性を明らかにし、周波数依存を示す観測成果が得られた。現在論文化に向けて最終検討中である。
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| 今後の研究の推進方策 |
これまでに地震波減衰・異方性の両方が約1年周期で時間変化すること、その変化はプレート境界でのスロースリップとほぼ同期することが明らかになった。これらはプレート境界からの排出と関係していると考えている。しかしながら、排出された水がどこまで上昇していくかはよくわかっていない。そこで、その発生に流体の寄与が示唆される上盤地震の詳細な時空間変化およびメカニズム解の推定を行い、非ダブルカップル成分の大きさから流体の寄与を議論する。
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