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2019 年度 実績報告書

東日本の島弧地殻における非弾性変形マッピング

研究課題

研究課題/領域番号 18H01308
研究機関名古屋大学

研究代表者

鷺谷 威  名古屋大学, 減災連携研究センター, 教授 (50362299)

研究分担者 高田 陽一郎  北海道大学, 理学研究院, 准教授 (80466458)
野田 朱美  国立研究開発法人防災科学技術研究所, 地震津波防災研究部門, 特別研究員 (80793992)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
キーワード非弾性変形 / 地殻変動 / GNSS / 2011年東北地方太平洋沖地震 / 地殻ひずみ速度
研究実績の概要

研究代表者の鷺谷は,測地観測データから非弾性変形を抽出する新たな方法を考案した.従来の方法には,(1)地震間のひずみ速度を力学的に弾性変形と非弾性変形に分離する方法と(2)巨大地震前後におけるひずみ速度馬を比較するものがあった.これらに加えて,(3)内陸地域を対象として,地殻の弾性構造を仮定して弾性的な広域変形場を予測し,そこからの差分として非弾性変形の寄与を抽出する方法,(4)東北沖地震の余効変動に対して主成分分析を適用し,時空間分布特性の違いから弾性変形と非弾性変形を区分する方法,(5)隣接地域のひずみ速度の差の時間変化を比較することで相体的な変形特性の差を求める方法の3つを新たに考案し,GNSSデータを用いた検討を開始した.特に上記(5)の方法では,日本海東縁ひずみ集中帯が伸張変形時には弾性的に振る舞うのに対し,短縮変形時には塑性的な挙動を示すことを見出した.島弧地殻の非弾性変形の理解に向けた重要なステップと言える.さらに,国土地理院のGNSS観測網のデータ再解析を進めている.
研究分担者の高田は,東北沖地震後における跡津川断層近傍の地殻変動を把握するためにGNSS観測を実施するとともに,2008年岩手宮城内陸地震震源域の余効変動解析からレオロジー構造の正確な推定を試みた.また,台湾南西部における局所的な非弾性ひずみ集中を非線形粘性流体のバックリングで説明するモデルを構築した.
研究分担者野田は,弾性・非弾性ひずみ解析の従来手法の空間分解能向上を目的として,2次元のフーリエ級数表現を用いて分布波長の異なる地殻変動成分を分離する手法を開発し,九州地方のGNSSデータに適用して妥当性を検証した.

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

当初の研究計画では,既存の解析手法を適用して広域的な非弾性変形の分布を求めることに主眼が置かれていたが,研究開始誤に考察を進めた結果,視点の異なる複数の方法で非弾性変形を抽出できる可能性が明らかとなり,2019年度は手法開発に重点を置いて研究を進め,研究実績概要で述べたように複数の手法を提案することができた.特徴や視点の異なる複数手法の結果を比較することで,非弾性変形の分布や変形特性についての理解が深まると期待され,当初の計画と若干方向性は異なるが順調に研究が進展していると言える.

今後の研究の推進方策

2020年度は,前年度に見出した複数の非弾性変形解析手法を実データに適用することで非弾性変形を抽出し,変形特性の分析を行う他,従来手法も加えた手法による推定結果の相互比較を行い非弾性変形に関する理解を深める.解析の主たる対象は日本海東縁のひずみ集中帯,奥羽脊梁山脈を中心とする東北日本,中部日本の活断層帯,九州地方などである.研究代表者および分担者で取り組んでいる異なる手法による知見を比較するため,年度内に直接ないしリモートでの会合を持つ予定である.
研究代表者は,上記に加えてGNSSデータ再解析を進め,研究グループ内で共有することを目指す.

  • 研究成果

    (16件)

すべて 2020 2019

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 4件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Detection of plastic strain using GNSS data of pre- and post-seismic deformation of the 2011 Tohoku-oki earthquake2020

    • 著者名/発表者名
      Fukahata Yukitoshi、Meneses-Gutierrez Angela、Sagiya Takeshi
    • 雑誌名

      Earth, Planets and Space

      巻: 72 ページ: 18

    • DOI

      10.1186/s40623-020-1144-1

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Inelastic behavior and mechanical strength of the shallow upper crust controlled by layer-parallel slip in the high-strain zone of the Niigata region, Japan2020

    • 著者名/発表者名
      Otsubo Makoto、Katayama Ikuo、Miyakawa Ayumu、Sagiya Takeshi
    • 雑誌名

      Earth, Planets and Space

      巻: 72 ページ: 30

    • DOI

      10.1186/s40623-020-01154-w

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Interplate coupling along the Nazca subduction zone on the Pacific coast of Colombia deduced from GeoRED GPS observation data2020

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Sagiya, Hector Mora-Paez
    • 雑誌名

      Geology of Colombia

      巻: 4 ページ: 15

    • DOI

      10.382685/pub.esp.38.2019.15

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Crustal Strain Rates in the Japan Islands: A Comprehensive Understanding of Geodetic and Geological/Geomorphological Data2019

    • 著者名/発表者名
      SAGIYA Takeshi、OTSUBO Makoto
    • 雑誌名

      Journal of Geography (Chigaku Zasshi)

      巻: 128 ページ: 689~705

    • DOI

      10.5026/jgeography.128.689

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] InSARとGNSSによる東北地方太平洋沖地震前と後の内陸地殻変動様式の解明2019

    • 著者名/発表者名
      高田 陽一郎
    • 雑誌名

      測地学会誌

      巻: 65 ページ: 1~13

    • DOI

      10.11366/sokuchi.65.1

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 地表変形のフーリエ級数表現:異なるスケールの地殻変動2019

    • 著者名/発表者名
      野田朱美・齊藤竜彦
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2019年大会
  • [学会発表] Different scales of crustal deformation estimated from two-dimensional Fourier series representation of GNSS data2019

    • 著者名/発表者名
      Akemi Noda, and Tatsuhiko Saito
    • 学会等名
      AGU 2019 Fall Meeting
    • 国際学会
  • [学会発表] 東北沖地震後の東北地方における局所的な歪速度の急激な減衰について2019

    • 著者名/発表者名
      高田陽一郎、稲松知美
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2019年大会
  • [学会発表] 台湾南西部陸上における非周期的な褶曲の発達メカニズム2019

    • 著者名/発表者名
      竹井義貴、高田陽一郎
    • 学会等名
      日本測地学会第132回講演会
  • [学会発表] 台湾南西沖における褶曲の発達メカニズム:侵食・堆積の影響2019

    • 著者名/発表者名
      竹井義貴、高田陽一郎
    • 学会等名
      日本測地学会第132回講演会
  • [学会発表] Persistent and time-dependent crustal deformation in northern Fossa Magna and its tectonic implications2019

    • 著者名/発表者名
      Koki Kumagai, Takeshi Sagiya, Angela Meneses-Gutierrez, Nobuhisa Matta, Daisuke Hirouchi, Kenjiro Matsuhiro, Takashi Okuda
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2019年大会
  • [学会発表] Erroneous Seismic Hazard Estimation due to a Triangulation Scale Error Caused by the 1894 Shonai Earthquake2019

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Sagiya, Nobuhisa Matta, Yusaku Ohta
    • 学会等名
      IUGG 2019 General Assembly
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Persistent crustal deformation in northern Fossa Magna, central Japan, and its tectonic implications2019

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Sagiya, Angela Meneses-Gutierrez, Xuelei Zhang, Koki Kumagai
    • 学会等名
      IUGG 2019 General Assembly
    • 国際学会
  • [学会発表] 測地データで見る日本列島弧のダイナミクス2019

    • 著者名/発表者名
      鷺谷 威, Angela Meneses-Gutierrez
    • 学会等名
      日本地質学会第126年学術大会
    • 招待講演
  • [学会発表] 基線ひずみ変化率に基づく非弾性変形の定量的推定2019

    • 著者名/発表者名
      鷺谷 威, Angela Meneses-Gutierrez
    • 学会等名
      日本測地学会第132回講演会
  • [学会発表] Peseistent contraction and time-dependent slip behavior around the northern IItoigawa-Shizuoka Tectonic Line fault system, central Japan: Implications for tectonics and seismogenesis2019

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Sagiya, Koki Kumagai, Angela Meneses-Gutierrez
    • 学会等名
      AGU 2019 Fall Meeting
    • 国際学会

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公開日: 2021-01-27  

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