| 研究概要 |
主に地震を発生させる断層をバネ-ブロック系を用いて表現する方法について検討を行い,2次元バネ-ブロック系による地震断層の表現に成功した.すなわち,断層を正方格子状に配置したブロックとそれを連結するバネによって表現し,バネの伸び縮みによって断層の変形状態を記述することに成功した.このモデルは弾性体の変形について正しく考慮しているために,これまで地震学において基礎とされてきたBurridge-Knopoffモデルよりも正確に断層の振る舞いを記述することができるという性質を持っている.断層に沈み込み帯と同様の性質を持たせるために,最下部のブロックに等速度の変位を与え続け,これらが最大静摩擦力を超えたときに外力ゼロの位置に移動するという性質を持たせ,バネの変形について調べた.特に系が放出する弾性エネルギーに注目し,バネブロック系での弾性エネルギーの計算方法について検討してこの時系列を計算するプログラムを作成した.この放出される弾性エネルギーが地震エネルギーに相当するものとなる.このようにして得られた地震エネルギーについて解析したところ,放出される地震エネルギーのサイズ分布は「べき乗則」に従っていることがわかった.地震断層はこれまでも自己組織臨界性を持つと言われていたが,簡単なモデルにおいてしか検証されてこなかったが,精密なモデルでもその性質が見られることが確認できた.また,断層内部の弾性定数が一定でなくばらついている場合の計算も行ったが,この場合にも自己組織臨界性が見られることが確認できた.このことは,断層の内部構造が地震の発生に大きく関与しないという意味で重要である.
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