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2019 年度 実施状況報告書

高周波レシーバ関数解析および稠密海底地震観測網による巨大地震発生帯の調査

研究課題

研究課題/領域番号 19K14811
研究機関東京大学

研究代表者

悪原 岳  東京大学, 地震研究所, 助教 (30802954)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワード沈み込み帯 / 海底地震計 / 地震波解析
研究実績の概要

巨大地震断層面のすべりやすさを評価するためには,断層面(すなわち,巨大地震発生帯)における間隙流体圧の大きさを知ることが重要である.一般的に,間隙流体圧は地震波速度構造を調べることで間接的に推定される.従来の研究では,人工地震を利用した探査により,巨大地震発生帯のP波速度が求められてきた.これに加えて,S波速度構造を独立に推定することができれば,よりもっともらしい間隙流体圧の推定を行うことができる.しかしながら,人工震源ではS波を効率よく励起することができないため,S波速度構造を高解像度で求めることは難しいとされてきた.本研究では,海底地震計の稠密観測網を設置し,自然地震の高周波数帯域波形データに,高度な波形解析を適用することで,人工震源探査で得られたP波速度構造と比較可能な高解像度S波速度構造を求めることを目指す.
本年度は,紀伊半島沖に海底地震計の稠密観測点を設置した.この観測機器は,およそ2年間の観測を終えたのち,回収する予定である.また,ベイズ統計に基づく自然地震波形解析手法を用いて,既存の海底ケーブル観測網(DONET1)での予察的な解析を行った.その結果,自然地震波から,人工震源探査に匹敵する解像度でのS波速度構造が推定できることが示された.具体的には,海洋プレートとともに沈み込んだ堆積物のS波速度が極端に遅くなっており(1.1-1.6 km/s),間隙流体圧が高い状態にあることが示唆された.このような高間隙流体圧によって,ゆっくりとした断層すべり(スロー地震)が発生しやすくなっていると考えられる.

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

海底地震計の設置に関しては,滞りなく行うことができた.
また,予定している解析手法を既存の観測網に適用したところ,本研究の目的のために充分な解像度でS波速度構造を推定できることが分かった.

今後の研究の推進方策

地震波形の解析手法に改良を重ねる.現時点では,実体波の変換波の情報を用いているが(レシーバ関数解析),表面波の情報を併せて速度構造を求める手法を試みる.また,海底地震計を回収する航海の計画を策定する.

次年度使用額が生じた理由

研究成果の論文公表が遅れているため,また,海底地震計アレイの配置・観測期間を当初の計画から変更したため,支出に予定からの変更が生じた.
余剰分は,論文や学会発表などの成果発表に関する費用と,海底地震計の観測データを蓄積するためのハードディスク購入に充てる.

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2019

すべて 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件)

  • [学会発表] Constraining S Wave Velocity of the Source Region of Shallow Very Low-Frequency Earthquakes2019

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Akuhara, Takashi Tonegawa
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2019年大会
  • [学会発表] Sediment compaction and fluid processes in the Nankai Trough forearc inferred from teleseismic body waves2019

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Akuhara, Takeshi Tsuji, Takashi Tonegawa
    • 学会等名
      American Geophysical Union Fall Meeting 2019
    • 国際学会

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公開日: 2021-01-27  

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