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2018 年度 実施状況報告書

微小地震への短周期地震波解析手法の適用による地震発生準備過程の解明

研究課題

研究課題/領域番号 17K14377
研究機関東北大学

研究代表者

吉田 圭佑  東北大学, 理学研究科, 助教 (20743686)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワード応力場 / 前震 / 群発地震 / 破壊伝播指向性 / メカニズム解
研究実績の概要

平成30年度の研究では,1) 微小地震の震源過程の推定手法を確立し,その適用を 2)日本国内で近年発生し,顕著な前震活動を伴った 3つの地震活動,および 3) 2011年東北沖地震による内陸の誘発地震活動に対して行った。
1) 微小地震の地震波形解析アルゴリズムを構築し,微小地震の多くが顕著な破壊伝播指向性を示すことを明らかにした。短周期波形を用いて,小中地震の断層面解を効率的かつ高精度に推定する手法も確立した。これらのことにより,通常直接的な推定が困難である小中地震の断層方向や破壊伝播速度について情報が得られるようになった (学術誌に投稿中)。

2) 日本国内で近年発生し,顕著な前震活動を伴った 3つの地震 a) 2016年鳥取県中部地震,b) 2017年鹿児島湾の地震,c) 2017年秋田県大仙市の地震についての解析を行った。前震震源の移動現象や震源過程などから、地震発生に関わる非地震性過程について情報抽出することができた。これらの地震活動について,本震発生前の顕著な応力場の擾乱は検出されなかった。このことは,地震発生場の偏差応力の大きさが,非地震性過程によるそれに比べて大きいことを示唆する。(b)について解析と研究発表を行った修士学生の松本圭晶さんは,その発表により2018年地震学会学生優秀発表賞を受賞した (上記 3つの解析結果について学術雑誌への投稿準備中)。

3) 小中地震の震源の移動現象・応力場の情報に基づき,2011年東北沖地震後の内陸の誘発地震活動の発生機構を統一的に説明することに成功した。その成果は,2本の学術誌および 1本の広報紙に掲載された。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

短周期地震波形を用いることにより,小中地震の断層面解を効率的かつ高精度に推定する手法を確立させた。更に,観測データに,これまで小中地震について無視されることの多かった破壊伝播指向性が明瞭に表れていることを見出し,それらを活用することにより小中地震の震源過程や断層構造の詳細な情報を求めることができることを示した。このことは,地震発生場の情報を取り出すために今後重要な役割を果たすと考えられる。これまでに確立させた解析手法の実際の地震データへの適用も順調である。

今後の研究の推進方策

昨年度までに解析を進めてきた 3つの地震 a) 2016年鳥取県中部地震,b) 2017年鹿児島湾の地震,c) 2017年秋田県大仙市の地震について得られた解析結果について情報収集を継続しながら,内容をまとめ学術誌に投稿する。
今年度までに確立させた手法を,M~7地震 (2008年岩手・宮城内陸地震,2016年熊本地震)の前震活動・余震活動の場合にも適用し比較することにより,地震発生準備過程における総合的な知見を得る。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Heterogeneities in Stress and Strength in Tohoku and Its Relationship with Earthquake Sequences Triggered by the 2011 M9 Tohoku-Oki Earthquake2019

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Yoshida, Akira Hasegawa, Takeyoshi Yoshida, Toru Matsuzawa
    • 雑誌名

      Pure and Applied Geophysics

      巻: 176 ページ: 1335-1355

    • DOI

      10.1007/s00024-018-2073-9

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hypocenter migration and seismicity pattern change in the 2011 Yamagata-Fukushima border, NE Japan, earthquake swarm caused by fluid movement and pore pressure change2018

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Yoshida, Akira Hasegawa
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research: Solid Earth

      巻: 123 ページ: 5000-5017

    • DOI

      10.1029/2018JB015468

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Shear Strain Energy Change Caused by the Interplate Coupling Along the Nankai Trough: An Integration Analysis Using Stress Tensor Inversion and Slip-Deficit Inversion2018

    • 著者名/発表者名
      Saito, T., A. Noda, K. Yoshida, Sachiko Tanaka
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research: Solid Earth

      巻: 123 ページ: 5975-5986

    • DOI

      10.1029/2018JB01583

  • [学会発表] 2011年東北沖地震後の流体圧変化により誘発された群発地震活動の発生シミュレーション2018

    • 著者名/発表者名
      吉田圭佑・野田博之・芝崎文一郎・中谷正夫
    • 学会等名
      日本地震学会2018年度秋季大会
  • [学会発表] 2017 年 9 月 8 日に秋田県南部で発生した M5.2 の地震の震源過程・破壊伝播指向性・応力降下量と、東北日本の偏差応力2018

    • 著者名/発表者名
      吉田圭佑・齊藤竜彦・江本賢太郎・松澤暢
    • 学会等名
      日本地震学会2018年度秋季大会
  • [学会発表] 2017 年に鹿児島湾で発生した M 5.3 の地震の前駆的活動及び余震活動にみられる震源の migration とその原因2018

    • 著者名/発表者名
      松本圭晶・吉田圭佑・松澤暢・長谷川昭
    • 学会等名
      日本地震学会2018年度秋季大会
  • [学会発表] Detailed view of earthquake swarms in northeastern Japan triggered by fluid migration associated with the 2011 Tohoku-Oki earthquake2018

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Yoshida
    • 学会等名
      Yotikyo Precursor Symopsium
    • 国際学会
  • [学会発表] 関東直下フィリピン海プレート上面で発生するプレート境界地震の震源分布の詳細と、繰り返し地震の発生メカニズム2018

    • 著者名/発表者名
      吉田圭佑・長谷川昭
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2018年大会
  • [学会発表] 2011年東北沖地震後の間隙水圧変化により生じたと推定される群発地震の発生機構の詳細:破壊伝播指向性と断層面上の強度分布2018

    • 著者名/発表者名
      吉田圭佑・齊藤竜彦・江本賢太郎,
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2018年大会
  • [学会発表] Rupture directivities of small- and moderate-sized earthquakes in the Yamagata-Fukushima swarm triggered by the fluid migration after the 2011 Tohoku-Oki earthquake2018

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Yoshida, Tatsuhiko Saito, Kentaro Emoto
    • 学会等名
      the 10th ACES International Workshop
    • 国際学会

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公開日: 2019-12-27  

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