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2018 年度 実施状況報告書

3次元地震探査データに基づくプレート境界浅部の応力状態と詳細構造の推定

研究課題

研究課題/領域番号 18K13641
研究機関国立研究開発法人海洋研究開発機構

研究代表者

新井 隆太  国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地震津波海域観測研究開発センター, 研究員 (20738752)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2020-03-31
キーワード3D地震探査 / プレート沈み込み帯 / P波速度異方性 / 波形インバージョン解析 / 津波地震
研究実績の概要

地震・津波発生予測の高精度化のためには、巨大地震・巨大津波の発生域となるプレート境界浅部の固着状態を推定することが必要である。しかしながら、その物理的実態には不明な点が多い。本研究はプレート境界浅部の固着状態を高解像度で明らかにすることを目的として、過去に津波地震が発生したニュージーランド東方沖ヒクランギ沈み込み帯で取得された3次元海底地震探査データを用いて、プレート境界浅部(深さ10kmまで)の3次元P波速度構造を推定した。初動走時トモグラフィ解析から、前弧付加体内の不均質構造や沈み込む太平洋プレート上の厚い堆積層構造、サブダクションチャンネルを示唆するプレート境界に沿った低速度帯の存在等が明らかになった。上記の走時トモグラフィ解析では等方媒質を仮定しているが、初動走時の観測値とP波速度モデルから計算される理論走時の差を波線の伝播方位ごとに分類したところ、海溝に直交する方向に負の走時差、海溝に平行な方向に正の走時差を示すことがわかった。つまり、海溝直交方向に速い軸を持った方位異方性が存在することを示している。暫定的な解釈として、プレート沈み込みに起因する最大水平圧縮軸によってクラックの選択的配向が進んでいることが示唆される。
高分解能のP波速度構造モデルを構築し、より微弱な異方性構造まで捉えるため、波形インバージョン解析を開始した。この解析は英国Imperial College Londonの研究者と共同で実施している。本年度中に解析コードのセットアップとテストランを実施した。

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

研究計画のうち,初動走時解析はおおむね完了し、すでに波形インバージョン解析に着手できている。初動走時解析の結果からすでにP波速度異方性を示す成果が得られており、2年目に実施する波形インバージョン解析によって、研究のさらなる進展が見込める。

今後の研究の推進方策

波形インバージョン解析によってより精緻な3次元P波速度構造モデルの構築を進めるつつ、異方性パラメータの空間分布を求める。得られた結果を他の共同研究機関が実施している反射法データに基づく既存断層の構造や地震活動から推定される応力場と比較し、結果の妥当性を検証する。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 3件、 招待講演 2件)

  • [国際共同研究] Imperial College London(英国)

    • 国名
      英国
    • 外国機関名
      Imperial College London
  • [国際共同研究] GNS Science(ニュージーランド)

    • 国名
      ニュージーランド
    • 外国機関名
      GNS Science
  • [国際共同研究] University of Texas(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      University of Texas
  • [雑誌論文] 地震波構造探査に基づくプレート境界域の地震学的構造と地殻活動の研究2019

    • 著者名/発表者名
      新井隆太
    • 雑誌名

      地震

      巻: 72 ページ: 1-16

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The NZ3D Experiment - Adding a new dimension for understanding slow slip events2018

    • 著者名/発表者名
      MGL1801 Participants - Ryuta Arai, Stephen Ball, Nathan Bangs, Dan Barker, Joel Edwards, Melissa Gray, Shuoshuo Han, Harold Leah, Tim Reston, Hannah Tilley, and Harold Tobin
    • 雑誌名

      GeoPRISMS Newsletters

      巻: 40 ページ: 14-15

    • オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] ニュージーランドヒクランギ沈み込帯における地震波構造探査・自然地震観測2019

    • 著者名/発表者名
      新井隆太・小平秀一・藤江剛・尾鼻浩一郎・山本揚二朗・三浦誠一・望月公廣・仲谷幸浩・Stuart Henrys・Dan Barker・Richard Kellett・Dan Bassett・Nathan Bangs・Harm van Avendonk
    • 学会等名
      ブルーアースサイエンス・テク2019
  • [学会発表] 地震波構造探査に基づくプレート境界域の地震学的構造と地殻活動の研究2018

    • 著者名/発表者名
      新井隆太
    • 学会等名
      日本地震学会2018年秋季大会
    • 招待講演
  • [学会発表] Summary of NZ3D2018

    • 著者名/発表者名
      Ryuta Arai
    • 学会等名
      Mini-Workshop at AGU -Investigating subduction processes at the Hikurangi margin, New Zealand-
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] NZ3D OBS experiment: Toward elucidating high-resolution plate boundary structure, offshore Gisborne, Hikurangi margin, New Zealand2018

    • 著者名/発表者名
      Ryuta Arai, Shuichi Kodaira, Richard L Kellett, Valerie K Stucker, Dan Bassett, Stuart A Henrys, Koichiro Obana, Nathan L Bangs, Daniel H N Barker, Rebecca E Bell, Kimihiro Mochizuki, Seiichi Miura, Bill Fry, NZ3D team
    • 学会等名
      AGU fall meeting
    • 国際学会
  • [学会発表] Resolving Fine-Scale Velocity Structure of the Plate Boundary in the Northern Hikurangi Margin from the NZ3D OBS Survey2018

    • 著者名/発表者名
      Ryuta Arai, Shuichi Kodaira, Richard L Kellett, Valerie K Stucker, Dan Bassett, Stuart A Henrys, Koichiro Obana, Nathan L Bangs, Daniel H N Barker, Rebecca E Bell, Kimihiro Mochizuki, Seiichi Miura, Bill Fry, NZ3D team
    • 学会等名
      New Zealand Geosciences 2018
    • 国際学会
  • [学会発表] NZプロジェクト -ヒクランギ沈み込帯での大規模海底地震観測-2018

    • 著者名/発表者名
      新井隆太・小平秀一 ・藤江剛・尾鼻浩一 郎・山本揚二朗・三浦誠一・ 望月公廣・ 仲谷幸浩・Stuart Henrys・Dan Barker・Richard Kellett・Dan Bassett・Nathan Bangs・Harm van Avendonk
    • 学会等名
      日本地震学会2018年秋季大会

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公開日: 2019-12-27  

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