地震断層のスロースリップ現象の統計物理的研究

2018 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 16K13851
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 数理物理・物性基礎
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 川村 光 大阪大学, 理学研究科, 教授 (30153018)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2019-03-31
• キーワード: 地震 / スロースリップ / バネ-ブロックモデル

研究成果の概要

地震現象の代表的な統計物理モデルとして知られるバネ－ブロックモデルを、標準的な摩擦構成則である「速度状態依存摩擦則」と組み合わせたモデルを用いて、通常の高速破壊地震のみならずスロースリップ現象を含めた地震現象の物理を、主として数値シミュレーションによって調べた。単純なバネ‐ブロックモデルの範囲で少数個のモデル・パラメータを変化させることにより、通常の高速破壊地震のみならず、地震核形成過程、余効すべりやサイレント地震等のスロースリップ現象までが、統一的な枠組みの中で再現出来ることを明らかにした。このようなモデルと枠組みの同定は、今後の地震研究に対しても重要なレフェレンスを提供することであろう。

自由記述の分野

物性物理学

研究成果の学術的意義や社会的意義

地震はしばしば重大な災害をもたらすため、一般からの社会的関心も極めて高い自然現象である。地震は物理的観点からは多自由度が示す複雑な動的不安定性現象であるが、その基本的物理プロセスの理解に未だ欠落した部分が多々残っている。本研究は、少数個のパラメータで記述できる単純化された統計物理学的地震モデルを用いて、大規模数値シミュレーションにより、地震現象の物理的本質を明らかにしようというプロジェクトであった。研究の結果、通常の高速破壊地震のみならず、地震核形成過程、余効すべりやサイレント地震等のスロースリップ現象までを統一的な枠組みの中で再現することに成功し、多くの新たな物理的知見を得ることが出来た。