岩石破壊実験から探る地震活動の統計性と力学量の関係

• 研究課題/領域番号: 24340091
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 一部基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 数理物理・物性基礎
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 波多野 恭弘 東京大学, 地震研究所, 准教授 (20360414)
• 連携研究者: 堀 高峰 海洋研究開発機構, 地震津波海域観測研究開発センター, グループリーダー代理 (00359176) ; 桑野 修 海洋研究開発機構, 数理科学先端技術研究分野, 研究員 (30511969)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 15,730千円 (直接経費: 12,100千円、間接経費: 3,630千円); 2014年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円); 2013年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円); 2012年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
• キーワード: 大森則 / グーテンベルク・リヒター則 / 余震

研究成果の概要

地震は複雑な自然現象だが、その発生頻度に関しては簡潔で普遍的な統計法則が成立する。これら統計法則に含まれるパラメターは時間空間に関してある程度のゆらぎを示し、例えば大地震の前にある特定のパラメターが低下することもある。しかし現時点でそのような現象に必然性は認められておらず、異常性を判定する定量的な指針なども無い。この揺らぎが一般的に何を意味しているのか、物理的な説明が必要である。本研究では、簡単な地震発生モデルのダイナミクスから統計則を構成することによって、断層帯での物理過程と統計則パラメターの間に成り立つ論理的・定量的関係を部分的・半定量的にではあるが解明することができた。

研究成果

• [雑誌論文] Granular friction in a wide range of shear rates (2013)
  • 著者名/発表者名: O. Kuwano, R. Ando, and T. Hatano
  • 雑誌名: AIP Conf. Proc. 巻: 1542 ページ: 32-37
  • DOI: 10.1063/1.4811863
  • NAID: 120007118544
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Crossover from negative to positive shear rate dependence in granular friction (2013)
  • 著者名/発表者名: O. Kuwano, R. Ando, and T. Hatano
  • 雑誌名: Geophys. Res. Lett. 巻: 40 号: 7 ページ: 1295-1299
  • DOI: 10.1002/grl.50311
  • 査読あり
• [雑誌論文] 摩擦法則におけるミクロ・マクロ対応 (2013)
  • 著者名/発表者名: 波多野恭弘
  • 雑誌名: 表面科学 巻: 34 号: 2 ページ: 62-67
  • DOI: 10.1380/jsssj.34.62
  • NAID: 130004486824
  • ISSN: 0388-5321, 1881-4743
  • 査読あり
• [雑誌論文] Statistical physics of fracture, friction, and earthquakes (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Kawamura, T. Hatano, N. Kato, S. Biswas, B.K. Chakrabarti
  • 雑誌名: Reviews of Modern Physics 巻: 84 号: 2 ページ: 839-884
  • DOI: 10.1103/revmodphys.84.839
  • 査読あり
• [雑誌論文] Origin of the velocity-strengthening nature of granular friction (2011)
  • 著者名/発表者名: T.Hatano, O.Kuwano
  • 雑誌名: Pure and Applied Geophysics 巻: 170 号: 1-2 ページ: 3-11
  • DOI: 10.1007/s00024-011-0409-9
  • 査読あり
• [学会発表] T=0 soft spheresの緩和過程における粒子の「絡まり」 (2015)
  • 著者名/発表者名: 波多野恭弘
  • 学会等名: 第4回ソフトマター研究会
  • 発表場所: 名古屋大学（愛知県名古屋市）
  • 年月日: 2015-01-06
  • 招待講演
• [学会発表] Granular friction in a wide range of shear rates (2014)
  • 著者名/発表者名: Takahiro Hatano
  • 学会等名: Granular and Granular-Fluid Flow -- Gordon Research Conference
  • 発表場所: Stonehill College (Easton, MA, アメリカ合衆国)
  • 年月日: 2014-07-23
  • 招待講演
• [学会発表] Granular fricion in a wide range of shear rates (2013)
  • 著者名/発表者名: 波多野恭弘
  • 学会等名: Powders and Grains 2013
  • 発表場所: Novotel Sydney Brighton beach （シドニー、オーストラリア）
  • 年月日: 2013-07-09
  • 招待講演
• [学会発表] Seismicity in frictionless grains under shear (2013)
  • 著者名/発表者名: 波多野恭弘
  • 学会等名: Complex Dynamics of Granular Systems
  • 発表場所: Kavli Institute for Theoretical Physics China（北京、中国）
  • 年月日: 2013-06-06
  • 招待講演
• [学会発表] 摩擦法則におけるミクロ・マクロ対応
  • 著者名/発表者名: 波多野恭弘
  • 学会等名: 第32回表面科学学術講演会
  • 発表場所: 東北大学（宮城県仙台市）
  • 招待講演