スロー地震発生領域周辺の地震学的・電磁気学的構造の解明

2020 年度 実績報告書

• 研究領域: スロー地震学
• 研究課題/領域番号: 16H06475
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 望月 公廣 東京大学, 地震研究所, 教授 (80292861)
• 研究分担者: 藏下 英司 東京大学, 地震研究所, 准教授 (00302620) ; 三浦 誠一 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 海域地震火山部門(地震発生帯研究センター), 調査役 (00371724) ; 汐見 勝彦 国立研究開発法人防災科学技術研究所, 地震津波火山ネットワークセンター, 総括主任研究員 (20500375) ; 中島 淳一 東京工業大学, 理学院, 教授 (30361067) ; 上嶋 誠 東京大学, 地震研究所, 教授 (70242154) ; 市原 寛 名古屋大学, 環境学研究科, 講師 (90553074)
• 研究期間 (年度): 2016-06-30 – 2021-03-31
• キーワード: 沈み込み帯 / プレート境界 / 地震学的構造 / 電磁気学的構造 / 海陸統合構造解析

研究実績の概要

豊後水道周辺域において2020年8，9月に実施した海域構造探査の解析を進めるとともに，過去に取得された地震探査データについて再解析を進め，プレート境界周辺の構造とスロー地震活動との比較検討を行った．その結果，沈み込む堆積層の厚さとテクトニック微動との活動度に相関がある可能性を明らかにした．
2019年11月に四国西部の陸域で取得した構造探査データと既存のデータを統合し，反射法解析を適用した．得られた反射断面図からは，短期的スロースリップの積算すべり量が大きな領域で，沈み込むプレートに対応する北傾斜の反射帯が明瞭になることを明らかにした．また，四国全域を対象としたレシーバー関数解析によって，沈み込む海洋モホ面の凹凸を明らかにし，四国東部の深部低周波微動活動と，海山の沈み込みに伴うと考えられる構造不均質との関係について調査を進めた．
日本全国にわたる地震波形の収集，および地殻内地震の周波数成分解析プログラムの開発を進め，気象庁一元化震源には含まれていない低周波地震を新たに同定した．これまでは火山域に限定すると考えられていた浅部低周波地震は，非火山地域や大地震の震源域でも多く発生することを明らかにした．
2016年に開始した四国西部と九州東岸でのネットワークMT長基線電場観測を継続するとともに，四国全域におけるMT法データのコンパイルを行い，沿島弧走向方向の構造の変化を探るための基礎データを構築した．また，昨年度までに得られた3次元比抵抗構造に基づいて，沈み込むスラブに沿った領域の感度検定を行い，構造の時間変化検知可能性の検証を進めた．海域電磁気観測では，2019年度までに取得したデータを用いて3次元比抵抗構造の推定を進めた．その結果，プレート境界のうち通常地震が発生している領域では高比抵抗体が分布する一方，スロー地震が起きている領域では低比抵抗体が分布している可能性が示された．

現在までの達成度 (段落)

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [国際共同研究] GNS Science/Victoria University of Wellington/Universtiy of Otago(ニュージーランド)
  • 国名: ニュージーランド
  • 外国機関名: GNS Science/Victoria University of Wellington/Universtiy of Otago
  • 他の機関数: 1
• [国際共同研究] University of Texas/University of Southern California/University of California Santa Cruz(米国)
  • 国名: 米国
  • 外国機関名: University of Texas/University of Southern California/University of California Santa Cruz
  • 他の機関数: 1
• [国際共同研究] Imperial Collge London(英国)
  • 国名: 英国
  • 外国機関名: Imperial Collge London
• [雑誌論文] Long-period ground motion simulation using centroid moment tensor inversion solutions based on the regional three-dimensional model in the Kanto region, Japan (2021)
  • 著者名/発表者名: Takemura Shunsuke、Yoshimoto Kazuo、Shiomi Katsuhiko
  • 雑誌名: Earth, Planets and Space 巻: 73 ページ: -
  • DOI: 10.1186/s40623-020-01348-2
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] The Role of Fluid‐Related Heterogeneous Structures in Controlling the Fault Slip Behavior in the Slow‐Earthquake Source Region Along the Nankai Subduction Zone, Southwest Japan (2021)
  • 著者名/発表者名: Kurashimo Eiji、Iwasaki Takaya、Tsumura Noriko、Iidaka Takashi
  • 雑誌名: Geophysical Research Letters 巻: 48 ページ: -
  • DOI: 10.1029/2020GL089882
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Near-Field Body-Wave Extraction From Ambient Seafloor Noise in the Nankai Subduction Zone (2021)
  • 著者名/発表者名: Tonegawa Takashi、Kimura Toshinori、Araki Eiichiro
  • 雑誌名: Frontiers in Earth Science 巻: 8 ページ: -
  • DOI: 10.3389/feart.2020.610993
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Seismicity and velocity structure in the vicinity of repeating slow slip earthquakes, northern Hikurangi subduction zone, New Zealand (2021)
  • 著者名/発表者名: Mochizuki Kimihiro、Henrys Stuart、Haijima Daisuke、Warren-Smith Emily、Fry Bill
  • 雑誌名: Earth and Planetary Science Letters 巻: 563 ページ: 116887～116887
  • DOI: 10.1016/j.epsl.2021.116887
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Electrical Resistivity Structure Around the Atotsugawa Fault, Central Japan, Revealed by a New 2‐D Inversion Method Combining Wideband‐MT and Network‐MT Data Sets (2021)
  • 著者名/発表者名: Usui Y.、Uyeshima M.、Ogawa T.、Yoshimura R.、Oshiman N.、Yamaguchi S.、Toh H.、Murakami H.、Aizawa K.、Tanbo T.、Ogawa Y.、Nishitani T.、Sakanaka S.、Mishina M.、Satoh H.、Goto T.、Kasaya T.、Mogi T.、Yamaya Y.、Shiozaki I.、Honkura Y.
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research: Solid Earth 巻: 126 ページ: -
  • DOI: 10.1029/2020JB020904
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Diversity of deep earthquakes with waveform similarity (2021)
  • 著者名/発表者名: Tsuchiyama Ayako、Nakajima Junichi
  • 雑誌名: Physics of the Earth and Planetary Interiors 巻: 314 ページ: 106695～106695
  • DOI: 10.1016/j.pepi.2021.106695
  • 査読あり
• [雑誌論文] Prevalence of Shallow Low‐Frequency Earthquakes in the Continental Crust (2021)
  • 著者名/発表者名: Nakajima Junichi、Hasegawa Akira
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research: Solid Earth 巻: 126 ページ: -
  • DOI: 10.1029/2020JB021391
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Effects of episodic slow slip on seismicity and stress near a subduction-zone megathrust (2021)
  • 著者名/発表者名: Kita Saeko、Houston Heidi、Yabe Suguru、Tanaka Sachiko、Asano Youichi、Shibutani Takuo、Suda Naoki
  • 雑誌名: Nature Communications 巻: 12 ページ: -
  • DOI: 10.1038/s41467-021-27453-8
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Seismological evidence of a dehydration reaction in the subducting oceanic crust beneath western Shikoku in southwest Japan (2020)
  • 著者名/発表者名: Shiomi Katsuhiko、Takeda Tetsuya、Ueno Tomotake
  • 雑誌名: Geophysical Journal International 巻: 224 ページ: 151～168
  • DOI: 10.1093/gji/ggaa423
  • 査読あり
• [雑誌論文] Overpressured Underthrust Sediment in the Nankai Trough Forearc Inferred From Transdimensional Inversion of High‐Frequency Teleseismic Waveforms (2020)
  • 著者名/発表者名: Akuhara Takeshi、Tsuji Takeshi、Tonegawa Takashi
  • 雑誌名: Geophysical Research Letters 巻: 47 ページ: -
  • DOI: 10.1029/2020GL088280
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Magmatic?hydrothermal system of Aso Volcano, Japan, inferred from electrical resistivity structures (2020)
  • 著者名/発表者名: Matsushima Nobuo、Utsugi Mitsuru、Takakura Shinichi、Yamasaki Tadashi、Hata Maki、Hashimoto Takeshi、Uyeshima Makoto
  • 雑誌名: Earth, Planets and Space 巻: 72 ページ: -
  • DOI: 10.1186/s40623-020-01180-8
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Bifurcated Crustal Channel Flow and Seismogenic Structures of Intraplate Earthquakes in Western Yunnan, China as Revealed by Three‐Dimensional Magnetotelluric Imaging (2020)
  • 著者名/発表者名: Ye Tao、Chen Xiaobin、Huang Qinghua、Zhao Li、Zhang Yong、Uyeshima Makoto
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research: Solid Earth 巻: 125 ページ: -
  • DOI: 10.1029/2019JB018991
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Continental-scale deep electrical resistivity structure beneath China (2020)
  • 著者名/発表者名: Yuan Yiren、Uyeshima Makoto、Huang Qinghua、Tang Ji、Li Qi、Teng Yuntian
  • 雑誌名: Tectonophysics 巻: 790 ページ: 228559～228559
  • DOI: 10.1016/J.TECTO.2020.228559
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Three‐Dimensional <i>P</i> Wave Velocity Structure of the Northern Hikurangi Margin From the NZ3D Experiment: Evidence for Fault‐Bound Anisotropy (2020)
  • 著者名/発表者名: Arai Ryuta、Kodaira Shuichi、Henrys Stuart、Bangs Nathan、Obana Koichiro、Fujie Gou、Miura Seiichi、Barker Daniel、Bassett Dan、Bell Rebecca、Mochizuki Kimihiro、Kellett Richard、Stucker Valerie、Fry Bill、NZ3D Team
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research: Solid Earth 巻: 125 ページ: -
  • DOI: 10.1029/2020JB020433
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Estimation of stress state and detailed structure at shallow plate boundary based on 3D seismic data (2020)
  • 著者名/発表者名: Arai Ryuta
  • 雑誌名: Impact 巻: 2020 ページ: 20～22
  • DOI: 10.21820/23987073.2020.3.20
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Spatial relationship between shallow very low frequency earthquakes and the subducted Kyushu-Palau Ridge in the Hyuga-nada region of the Nankai subduction zone (2020)
  • 著者名/発表者名: Tonegawa Takashi、Yamashita Yusuke、Takahashi Tsutomu、Shinohara Masanao、Ishihara Yasushi、Kodaira Shuichi、Kaneda Yoshiyuki
  • 雑誌名: Geophysical Journal International 巻: 222 ページ: 1542～1554
  • DOI: 10.1093/gji/ggaa264
  • 査読あり
• [雑誌論文] Seismic Constraint on the Fluid‐Bearing Systems Feeding Hakone Volcano, Central Japan (2020)
  • 著者名/発表者名: Kashiwagi Hirokazu、Nakajima Junichi、Yukutake Yohei、Honda Ryou、Abe Yuki、Sakai Shin'ichi
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research: Solid Earth 巻: 125 ページ: -
  • DOI: 10.1029/2020JB020341
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] 中国・四国地方の基盤的比抵抗構造調査(2019年度) (2020)
  • 著者名/発表者名: 塩崎一郎、宇都智史、上嶋誠、畑岡寛、村上英記、大志万直人、飯尾能久、安藤和也
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2020年大会
• [学会発表] Seismic heterogeneity changes before and during slow earthquakes (2020)
  • 著者名/発表者名: Takashi Tonegawa, Shunsuke Takemura, Suguru Yabe, Kiyoshi Yomogida
  • 学会等名: JpGU-AGU Joint Meeting 2020
  • 国際学会
• [学会発表] 南海トラフにおける浅部スロー地震に関連する流体移動 (2020)
  • 著者名/発表者名: Takashi Tonegawa, Shunsuke Takemura, Suguru Yabe, Kiyoshi Yomogida
  • 学会等名: スロー地震学B01オンライン研究集会
• [学会発表] Weak faults at megathrust plate boundary respond to tidal stress (2020)
  • 著者名/発表者名: 利根川貴志
  • 学会等名: Slow Earthquakes WS 2020 Virtual
  • 国際学会
• [学会発表] 日向灘における海域構造調査 (2020)
  • 著者名/発表者名: 三浦誠一、望月公廣
  • 学会等名: スロー地震学B01オンライン研究集会
• [学会発表] Onboard processing seismic profiles in the Hyuga-nada acquired by the KM20-05 cruise (2020)
  • 著者名/発表者名: Seiichi Miura, Kimihiro Mochizuki, Yasuyuki Nakamura, Gou Fujie, Shuichi Kodaira, Rie Nakata, Masataka Kinoshita, Yoshitaka Hashimoto
  • 学会等名: Hyuga-Nada IODP Workshop
  • 国際学会
• [学会発表] 豊後水道域に面する西四国におけるネットワークＭＴ観測について (2020)
  • 著者名/発表者名: 上嶋誠
  • 学会等名: スロー地震学B01オンライン研究集会
• [学会発表] On the Network-MT survey in the western part of Shikoku Island facing the area of the Bungo Channel long-term slow slip event (2020)
  • 著者名/発表者名: Makoto Uyeshima
  • 学会等名: Slow Earthquakes WS 2020 Virtual
  • 国際学会
• [学会発表] On 3-D resistivity structure in the SW part of Shikoku-Island, SW Japan, and sensitivity of the Network-MT responses to the structure (2020)
  • 著者名/発表者名: Makoto Uyeshima, Maki Hata, Hiroshi Ichihara, Ryokei Yoshimura and Koki Aizawa
  • 学会等名: JpGU-AGU Joint Meeting 2020
  • 国際学会
• [学会発表] Active and passive seismic investigations in the Ryukyu Trench and the Okinawa Trough: A review of 7-year achievements by JAMSTEC (2020)
  • 著者名/発表者名: R. Arai, S. Kodaira, T. Takahashi, A. Nakanishi, Y. Yamamoto, Y. Kaiho, Y. Ishihara, S. Miura, Y. Kaneda
  • 学会等名: 日本地震学会2020年秋季大会
  • 招待講演
• [学会発表] 琉球海溝と沖縄トラフでの地震探査 (2020)
  • 著者名/発表者名: 新井隆太
  • 学会等名: 日本地震学会一般公開セミナー 「島弧のジオダイナミクス－琉球弧における地震研究の発展」
  • 招待講演
• [学会発表] ヒクランギ沈み込み帯の断層構造・地震波異方性・海山 (2020)
  • 著者名/発表者名: 新井隆太
  • 学会等名: スロー地震学B01班オンライン研究集会
• [学会発表] P-wave velocity structure and stress state of shallow subduction faults in the northern Hikurangi margin, New Zealand, from NZ3D OBS data (2020)
  • 著者名/発表者名: R. Arai, S. Kodaira, S. Henrys, B. Nathan, K. Obana, G. Fujie, S. Miura, D. Barker, D. Bassett, R. Bell, K. Mochizuki, R. Kellett, V. Stucker, B. Fry and NZ3D Team
  • 学会等名: AGU Fall Meeting 2020
  • 国際学会
• [学会発表] Seismic evidence for fault-bound anisotropy and its implications on fault structure in the northern Hikurangi subduction zone (2020)
  • 著者名/発表者名: R. Arai, S. Kodaira, S. Henrys, B. Nathan, K. Obana, G. Fujie, S. Miura, D. Barker, D. Bassett, R. Bell, K. Mochizuki, R. Kellett, V. Stucker, B. Fry and NZ3D Team
  • 学会等名: JpGU-AGU Joint Meeting 2020
  • 国際学会
• [学会発表] 四国地方における海洋モホ面形状と深部低周波微動活動 (2020)
  • 著者名/発表者名: 汐見勝彦
  • 学会等名: スロー地震学B01班オンライン研究集会
• [学会発表] 四国東部に沈み込む海山が存在する可能性 (2020)
  • 著者名/発表者名: 汐見勝彦
  • 学会等名: 日本地震学会2020年度秋季大会
• [学会発表] Seismological evidence for a seamount subduction in eastern Shikoku, Japan (2020)
  • 著者名/発表者名: Shiomi, K.
  • 学会等名: AGU Fall Meeting 2020
  • 国際学会
• [学会発表] Plate coupling at the Hikurangi margin: insights from magnetotellurics (2020)
  • 著者名/発表者名: Wiebke Heise, Grant Caldwell, Ted Bertrand, Yasuo Ogawa, Stephen Bannister, Garth Archibald, Stewart Bennie, Rory Hart, Neville Palmer, Kaori Seki, Masato Fukai, Kuo Hsuan Tseng, Tatsuji Nishizawa, Jack McGrath
  • 学会等名: AGU Fall Meeting 2020
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 熊野灘における浅部プレート境界近傍の地震波速度構造の時間変化 (2020)
  • 著者名/発表者名: 利根川貴志，矢部優
  • 学会等名: 日本地震学会2020年度秋季大会
• [学会発表] Seismic heterogeneity changes before and during slow earthquakes (2020)
  • 著者名/発表者名: Tonegawa, T., Takemura, S., Yabe, S., Yomogida, K.
  • 学会等名: JpGU-AGU Joint Meeting 2020
  • 国際学会
• [学会発表] Fluid migration before and during slow earthquakes in the shallow Nankai subduction zones (2020)
  • 著者名/発表者名: Tonegawa, T., Takemura, S., Yabe, S., Yomogida, K.
  • 学会等名: AGU Fall Meeting 2020
  • 国際学会
• [学会発表] Seismic reflection profiling across deep low-frequency tremor zone in western Shikoku, southwestern Japan (2020)
  • 著者名/発表者名: Kurashimo, E., K. Mochizuki, T. Iidaka and K. Obara
  • 学会等名: JpGU-AGU Joint Meeting 2020
  • 国際学会
• [学会発表] 2019年四国西部構造探査データによるスロー地震発生域の構造 (2020)
  • 著者名/発表者名: 蔵下英司・望月公廣・飯高隆・小原一成
  • 学会等名: スロー地震学B01班オンライン研究会
  • 国際学会
• [学会発表] Seismic reflection profiling across deep low-frequency tremor zone in western Shikoku, southwestern Japan (2020)
  • 著者名/発表者名: Kurashimo, E., K. Mochizuki, T. Iidaka and K. Obara
  • 学会等名: Slow Earthquakes WS 2020 Virtual
  • 国際学会
• [学会発表] Marine observations of slow earthquakes using ocean bottom seismometers in the northern part of the Hikurangi subduction zone, NZ (2020)
  • 著者名/発表者名: Mochizuki, K., Y. Yamashita, M. Savage, E. Warren-Smith, K. Jacobs and L. Wallace
  • 学会等名: JpGU-AGU Joint Meeting 2020
  • 国際学会
• [学会発表] Offshore tremor activity over a subducted seamount accompanying SSE in the northern Hikurangi subduction zone revealed by polarization and shear-wave splitting analysis of OBS data (2020)
  • 著者名/発表者名: Mochizuki, K. and Y. Yamashita
  • 学会等名: AGU Fall Meeting 2020
  • 国際学会
• [図書] オールカラー図解 日本列島の未来 (2021)
  • 著者名/発表者名: 中島淳一
  • 総ページ数: 240
  • 出版者: ナツメ社
  • ISBN: 4816369457