数値シミュレーションと地震波インバージョンによる地震の不均質階層構造の研究

2006 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 17740288
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 井出 哲 東京大学, 大学院理学系研究科, 講師 (90292713)
• キーワード: 数値シミュレーション / インバージョン / 地震 / スケーリング / スロー地震 / 新潟県中越地震 / 南アフリカ金鉱山

研究概要

地震は大きくスケールを変えて成長する破壊過程である。その成長過程の詳細と支配法則・条件を数値シミュレーションによる破壊過程の複雑性の研究と実際のデータを用いた震源過程の解析を用いて解明するのが本研究の目的である。
本年度はまず2004年新潟県中越地震のマルチスケールインバージョンのまとめを行った。J.Geophysical Research誌に投稿し現在印刷中である。さらに2005年福岡県西方沖の地震と2004年パークフィールド地震についてマルチスケールインバージョンのための予備解析を行った。一方数値シミュレーションは2次元の複雑な断層面上の破壊シミュレーションについての研究をまとめてEarth Planet and Space誌に投稿した。さらに小さなスケールでの波形解析の例として南アフリカ金鉱山の地震のエネルギー推定研究をまとめてJ.Geophysical Research誌に発表した。
地震の不均質階層構造を研究する過程で南海トラフの沈みこみ帯の地震の階層構造についていろいろなことがわかってきた。低周波地震とスロー地震の間には階層構造が成り立っており、すべての現象が一つの単純なスケール則であらわされることが明らかになった。これは低周波地震やスロー地震という現象についても普通の地震と同じようにスケーリングや不均質構造を推定することができるという重要な発見である。低周波地震の震源精密決定、低周波地震のメカニズム推定、低周波地震と低周波微動の同一性、さらにスケーリング則という4つの段階でそれぞれまとめた論文は3編がNature誌(1編印刷中)、1編がGeophysical Research Letters誌でハイライト論文として取り上げられた。
上記研究は地球惑星科学連合大会、日本地震学会、米国地球物理学会などで発表されている。

研究成果

• [雑誌論文] Mechanism of deep low frequency earthquakes : Further evidence that deep non-volcanic tremor is generated by shear slip on the plate interface (2007)
  • 著者名/発表者名: Ide, S., D.R.Shelly, G.C.Beroza
  • 雑誌名: Geophysical Research Letters 34 ページ: Doi :10. 1029/2006GLO28890
• [雑誌論文] Stress drops and radiated seismic energies of microearthquakes in a South African gold mine (2007)
  • 著者名/発表者名: Yamada, T., J.J.Mori, S.Ide, R.E.Abercrombie, et al.
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research 112 ページ: Doi :10. 1029/2006JB004553
• [雑誌論文] Non-volcanic tremor and low-frequency earthquake swarms (2007)
  • 著者名/発表者名: Shelly, D.R., G.C.Beroza, S.Ide
  • 雑誌名: Nature 446 ページ: 305-307
• [雑誌論文] Development of Multiscale Slip Inversion Method and Its Application to the 2004 Mid-Niigata Prefecture Earthquake (2007)
  • 著者名/発表者名: Uchide, T., S.Ide
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research (印刷中)
• [雑誌論文] A scaling law for slow earthquakes (2007)
  • 著者名/発表者名: Ide, S., G.C.Beroza, D.R.Shelly, T.Uchide
  • 雑誌名: Nature (印刷中)
• [雑誌論文] Low-frequency earthquakes in Shikoku, Japan and their relationship to episodic tremor and slip (2006)
  • 著者名/発表者名: Shelly, D.R., G.C.Beroza, S.Ide, S.Nakamula
  • 雑誌名: Nature 442 ページ: 188-191