• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2015 年度 実績報告書

沈み込み帯の地震サイクルに伴う古応力の変化と弾性歪・破壊組織の定量的対比

研究課題

研究課題/領域番号 15H03738
研究機関高知大学

研究代表者

橋本 善孝  高知大学, 教育研究部自然科学系理学部門, 准教授 (40346698)

研究分担者 氏家 恒太郎  筑波大学, 生命環境系, 准教授 (40359188)
林 為人  国立研究開発法人海洋研究開発機構, 高知コア研究所, グループリーダー (80371714)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
キーワード古応力 / 地震サイクル / 断層ラフネス / 沈み込み帯
研究実績の概要

台湾チェルンプー断層における小断層解析の結果、水平な圧縮応力場と垂直な圧縮応力場の二種類に分類されることが分かった。これは、東北地震前後に見られた応力変化と同様であり、地震サイクルに伴う応力変化である可能性がある。また、事前研究で得られていた四国白亜系四万十帯における小断層解析の結果とも類似しており、過去の地震断層にもこのような地震サイクルに伴う応力変化が一般的に記録されていることを示唆している。
この台湾チェルンプー断層の古応力の変化とストレスポリゴンを組み合わせることで、応力サイズの制約を行った。その結果、地震前が地震後より大きな応力サイズが制約された。これは、地震で応力が解放されたことと調和的であり、先の古応力変化が地震サイクルに伴う変化であるとする解釈をサポートする。また、地震後の応力サイズはチェルンプー断層掘削計画の掘削孔物理検層から得られた応力サイズとも調和的であった。
さらに、分類された古応力に対応する小断層の位置が唯一わかっている台湾チェルンプー断層掘削コアを対象に、対応する小断層を採取した。その表面ラフネスを3次元顕微鏡で取得し、ラフネス解析を行った。ラフネス波形をフーリエ変換し、波長に対するパワースペクトルデンシティーのプロットからハースト指数を取得した。ハースト指数は1より小さく、かつ地震前後では変化しないこと、地震前の方が地震後よりもパワースペクトルデンシティーの絶対値は大きいことが分かった。これは、波長に対する振幅の分布が一様のまま変位とともにラフネスが小さくなっていることを示している。また、先行研究によるモデルによれば、ハースト指数が1より小さいことは、地震サイズに応じて応力降下が変化することを示唆している。
また、新たな付加体の対象地域として予察的にニュージーランド・トワレッセコンプレックスの小断層解析調査を行った。

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

断層位置がはっきりしている唯一の例である台湾チェルンプー断層に注力した嫌いはあるが、応力方位、応力サイズ、断層ラフネス解析といった一連のルーチンの見通しが立ったと言える。また、当初の目的である天然の岩石からより物理的なモデルへ適応できる定量的な物理量を取得したことの意義は大きい。また、当初対象地域としていなかった新たな付加体の対象としてニュージーランド・トワレッセコンプレックスを対象とし、Victoria大学のTim Little教授と共同研究を行った。

今後の研究の推進方策

今後は、他の沈み込み帯においても同様のルーチンを行い、時空間的な一般性を追求していく必要がある。具体的には深部四万十帯である横波メランジュ、浅部四万十帯である沖縄嘉陽層、また、新たな研究対象地域として三畳紀のニュージーランド・トワレッセコンプレックスを対象として同様の検討をしていく。また、この科研費をもとにした国際共同研究加速器金(国際共同研究強化)を取得し、陸上付加体のみならず、海洋付加体においても同様の検討を行うこととしており、その研究も進めていく。

  • 研究成果

    (31件)

すべて 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (10件) (うち国際共著 3件、 査読あり 9件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (18件) (うち国際学会 12件) 図書 (1件)

  • [国際共同研究] 台湾師範大学(台湾)

    • 国名
      その他の国・地域
    • 外国機関名
      台湾師範大学
  • [国際共同研究] Victoria University(ニュージーランド)

    • 国名
      ニュージーランド
    • 外国機関名
      Victoria University
  • [雑誌論文] 陸上付加体から読み取る沈み込みプレート境界地震発生帯の現象2016

    • 著者名/発表者名
      橋本善孝
    • 雑誌名

      島根県地学会会誌,

      巻: 31 ページ: 9-16

  • [雑誌論文] High-velocity frictional strength across the Tohoku-Oki megathrust determined from surface drilling torque2016

    • 著者名/発表者名
      Ujiie, K., T. Inoue, and J. Ishiwata
    • 雑誌名

      Geophys. Res. Lett.

      巻: 43 ページ: 2488-2493

    • DOI

      doi:10.1002/2016GL067671

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Multiple damage zone structure of an exhumed seismogenic megasplay fault in a subduction zone - A study from the Nobeoka Thrust Drilling Project-2015

    • 著者名/発表者名
      Hamahashi, M., Y. Hamada, A. Yamaguchi, G. Kimura, R. Fukuchi, S. Saito, J. Kameda, Y. Kitamura, K. Fujimoto and Y. Hashimoto
    • 雑誌名

      Earth, Planets and Space

      巻: 67 ページ: 1-21

    • DOI

      doi:10.1186/s40623-015-0186-2

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Quantitative estimation of fluid pressure ratio of shear vein in an on-land accretionary complex, the Yokonami melange, the Cretaceous Shimanto Belt, Kochi, southwest Japan2015

    • 著者名/発表者名
      Hashimoto, Y. and Eida, M.
    • 雑誌名

      Tectonophysics

      巻: 665 ページ: 17-22

    • DOI

      doi:10.1016/j.tecto.2015.09.025

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Changes in paleostress and its magnitude related to seismic cycles in the Cehlung-pu Fault, Taiwan2015

    • 著者名/発表者名
      Hashimoto, Y., Tobe, K., Yeh, E. C., Lin, W., and Song, S.R.
    • 雑誌名

      Tectonics

      巻: 34 ページ: 2418-2428

    • DOI

      DOI: 10.1002/2015TC004005

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Vitrinite reflectance and Raman spectra of carbonaceous material as indicators of frictional heating on faults: Constraints from friction experiments2015

    • 著者名/発表者名
      Furuichi, H., K. Ujiie, Y. Kouketsu, T. Saito, A. Tsutsumi, and S. R. Wallis
    • 雑誌名

      Earth Planet. Sci. Lets

      巻: 424 ページ: 191-200

    • DOI

      doi:10.1016/j.epsl.2015.05.037

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spectrum of slip behavior in Tohoku fault zone samples at plate tectonic slip rates2015

    • 著者名/発表者名
      Imari, M. J., Y. Ito, K. Ujiie, and A. J. Kopf
    • 雑誌名

      nat. Geosci.

      巻: 8 ページ: 870-874

    • DOI

      doi:10.1038/ngeo2547

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Distribution of stress state in the Nankai subduction zone, southwest Japan and a comparison with Japan Trench2015

    • 著者名/発表者名
      Lin W., T. Byrne, M. Kinoshita, L. McNeill, C. Chang, J. Lewis, Y. Yamamoto, D. Saffer, J.C. Moore, H.-Y. Wu, T. Tsuji, Y. Yamada, M. Conin, S. Saito, T. Ito, H. Tobin, G. Kimura, K. Kanagawa, J. Ashi, M. Underwood, T. Kanamatsu
    • 雑誌名

      Tectonophysics

      巻: 665 ページ: -

    • DOI

      doi:10.1016/j.tecto.2015.05.008

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] In-situ stress analysis using the anelastic strain recovery (ASR) method at the first offshore gas production test site in the eastern Nankai Trough, Japan2015

    • 著者名/発表者名
      Nagano, Y., W. Lin, K. Yamamoto
    • 雑誌名

      Marine and Petroleum Geology

      巻: 66 ページ: 418-424

    • DOI

      doi:10.1016/j.marpetgeo.2015.02.027

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 交流インピーダンス法を用いた比抵抗測定の精度および地質試料における有効性の 検討実験2015

    • 著者名/発表者名
      畠田 健太朗,林 為人,後藤 忠徳,廣瀬 丈洋,谷川 亘,濱田 洋平,多田井 修
    • 雑誌名

      JAMSTEC-R

      巻: 20 ページ: 41-50

    • DOI

      doi: 10.5918/jamstecr.20.41

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Distribution of physical properties and timing of relative uplift in upper plate off Costa Rica: IODP Expedition 3442015

    • 著者名/発表者名
      Ayaka Saiki ,Yoshitaka Hashimoto
    • 学会等名
      American Geophysical Union Fall Meeting
    • 発表場所
      サンフランシスコ(米国)
    • 年月日
      2015-12-12 – 2015-12-16
    • 国際学会
  • [学会発表] Frictional Heat Generation and Slip Duration Estimated From Micro-fault in an Exhumed Accretionary Complex and Their Relations to the Scaling Law for Slow Earthquakes2015

    • 著者名/発表者名
      Yoshitaka Hashimoto, Kiyohiko Morita, Makoto Okubo, Yohei Hamada, Weiren Lin,Takehiro Hirose, Manami Kitamura
    • 学会等名
      American Geophysical Union Fall Meeting
    • 発表場所
      サンフランシスコ(米国)
    • 年月日
      2015-12-12 – 2015-12-16
    • 国際学会
  • [学会発表] K-Ar age of mica clay minerals in an ultracataclasite of a fossil seismogenic fault in the Mugi Melange, Shimanto accretionary complex, southwest Japan2015

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Tonai,Shun Ito,Yoshitaka Hashimoto,Hajimu Tamura
    • 学会等名
      American Geophysical Union Fall Meeting
    • 発表場所
      サンフランシスコ(米国)
    • 年月日
      2015-12-12 – 2015-12-16
    • 国際学会
  • [学会発表] The Impact of Mass Movement and Fluid Flow during Ridge Subduction inferred from Physical Properties and Zeolite Assemblage in the Upper Plate Slope of the Costa Rica Subduction Zone2015

    • 著者名/発表者名
      Mari Hamahashi,Elizabeth Screaton,Wataru Tanikawa,Yoshitaka Hashimoto, Kylara Martin, Saneatsu Saito,Gaku Kimura
    • 学会等名
      American Geophysical Union Fall Meeting
    • 発表場所
      サンフランシスコ(米国)
    • 年月日
      2015-12-12 – 2015-12-16
    • 国際学会
  • [学会発表] High-velocity frictional strength across the Tohoku-Oki megathrust determined from surface drilling torque2015

    • 著者名/発表者名
      Ujiie, K., T. Inoue, and J. Ishiwata
    • 学会等名
      American Geophysical Union Fall Meeting
    • 発表場所
      サンフランシスコ(米国)
    • 年月日
      2015-12-12 – 2015-12-16
    • 国際学会
  • [学会発表] 水銀ポロシメータを用いた各種岩石試料の空隙構造測定2015

    • 著者名/発表者名
      林 為人、高橋 学
    • 学会等名
      日本応用地質学会
    • 発表場所
      京都大学(京都府・宇治市)
    • 年月日
      2015-09-24 – 2015-09-25
  • [学会発表] IODP Expedition 344 コスタリカ沖堆積物物性と間隙水圧2015

    • 著者名/発表者名
      佐伯綾香・橋本善孝
    • 学会等名
      日本地質学会
    • 発表場所
      信州大学(長野県・長野市)
    • 年月日
      2015-09-11 – 2015-09-13
  • [学会発表] コスタリカ沖沈み込み帯斜面に発達する大規模地震波反射面・不整合における物性変化を支配する堆積・変形・化学過程2015

    • 著者名/発表者名
      浜橋真理・スクリートン エリザベス・谷川 亘・橋本善孝・マー ティン キララ・斎藤実篤・木村 学
    • 学会等名
      日本地質学会
    • 発表場所
      信州大学(長野県・長野市)
    • 年月日
      2015-09-11 – 2015-09-13
  • [学会発表] 小断層の発熱量・活動時間の推定とスロー地震のスケーリング則との関係:四国四万十帯2015

    • 著者名/発表者名
      橋本善孝・森田清彦・大久保慎 人・浜田洋平・林 為人・廣瀬丈洋・北村真奈美
    • 学会等名
      日本地質学会
    • 発表場所
      信州大学(長野県・長野市)
    • 年月日
      2015-09-11 – 2015-09-13
  • [学会発表] 掘削トルクデータから求めた日本海溝沈み込み帯の高速摩擦強度断面2015

    • 著者名/発表者名
      氏家恒太郎・井上朝哉・石渡隼也
    • 学会等名
      日本地質学会
    • 発表場所
      信州大学(長野県・長野市)
    • 年月日
      2015-09-11 – 2015-09-13
  • [学会発表] コ ア試料の非弾性ひずみ回復法による応力測定:GSJ新居浜掘削の例2015

    • 著者名/発表者名
      林 為人、木口 努、佐藤隆司、長野優羽、畠田健太郎、多田井修、桑原保人
    • 学会等名
      日本地質学会
    • 発表場所
      信州大学(長野県・長野市)
    • 年月日
      2015-09-11 – 2015-09-13
  • [学会発表] Coseismic stress change in frontal prism during the 2011 Tohoku-oki earthquake examined from the Japan Trench Fast Drilling project2015

    • 著者名/発表者名
      W. Lin
    • 学会等名
      IUGG General Assembly
    • 発表場所
      プラハ(チェコ)
    • 年月日
      2015-06-22 – 2015-07-02
    • 国際学会
  • [学会発表] hysical properties of sediments and estimation of compaction state: CRISP2-A2015

    • 著者名/発表者名
      Yoshitaka Hashimoto and Ayaka Saiki
    • 学会等名
      CRISP Project/IODP Exp. 344 2nd Post Expedition Meeting
    • 発表場所
      上海(中国)
    • 年月日
      2015-06-21 – 2015-06-24
    • 国際学会
  • [学会発表] Distribution of physical properties and pore pressure of sediments off Costa Rica: IODP Expedition 3442015

    • 著者名/発表者名
      Ayaka Saiki and Yoshitaka Hashimoto
    • 学会等名
      CRISP Project/IODP Exp. 344 2nd Post Expedition Meeting
    • 発表場所
      上海(中国)
    • 年月日
      2015-06-21 – 2015-06-24
    • 国際学会
  • [学会発表] 台湾チェルンプー断層における地震サイクルに伴う小断層の分類とラフネス変化2015

    • 著者名/発表者名
      橋本 善孝・岸 祥平・戸部 航太・葉 恩肇・林 為人・陸 挽中
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合大会
    • 発表場所
      幕張メッセ(千葉県・千葉市)
    • 年月日
      2015-05-24 – 2015-05-28
    • 国際学会
  • [学会発表] コスタリカ沖沈み込み帯の上盤に発達する地震波反射断面における岩石物性・微細組織・化学組成のコントラスト2015

    • 著者名/発表者名
      浜橋 真理・スクリートン エリザベス・谷川 亘・橋本 善孝・マーティン キララ・ 斎藤 実篤・木村 学
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合大会
    • 発表場所
      幕張メッセ(千葉県・千葉市)
    • 年月日
      2015-05-24 – 2015-05-28
    • 国際学会
  • [学会発表] 陸上付加体に見られる応力変化:沈み込み帯地震に伴う応力降下との関係著者2015

    • 著者名/発表者名
      橋本 善孝・上田 大・本宮 裕平・氏家 恒太郎
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合大会
    • 発表場所
      幕張メッセ(千葉県・千葉市)
    • 年月日
      2015-05-24 – 2015-05-28
    • 国際学会
  • [学会発表] Linekages between pelagic sedimentation and plate-boundary faulting2015

    • 著者名/発表者名
      Ujiie, K., H. Tabata, T. Kinoshita, T. Saito, A. Miyake, and Y. Kouketsu
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合大会
    • 発表場所
      幕張メッセ(千葉県・千葉市)
    • 年月日
      2015-05-24 – 2015-05-28
    • 国際学会
  • [図書] The Geology of Japan2016

    • 著者名/発表者名
      Kimura, G., Hashimoto, Y., Yamaguchi, A., Kitamura, Y. and Ujiie, K.
    • 総ページ数
      523
    • 出版者
      The Geological Society London

URL: 

公開日: 2017-01-06   更新日: 2022-08-25  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi