複合測地学データに基づく奥羽脊梁山脈直下のレオロジー構造に関する研究

2011 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 22740287
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 太田 雄策 東北大学, 大学院・理学研究科, 助教 (50451513)
• キーワード: GPS / 粘性緩和 / 2011年東北地方太平洋沖地震 / 低粘性

研究概要

2011年3月11日に日本における観測史上最大のM9に達する東北地方太平洋沖地震が発生した.同地震の海溝における大きな地震時すべりによって,東北日本は東西方向に大きな伸張を受けた.この様なステップ状の応力変化が生じた場合,奥羽脊梁山脈下に存在すると考えられている低粘性領域は周辺領域と異なる応答をすると考えられる.すなわち地震間には低粘性である下部地殻の影響によって上部地殻は歪み集中帯として現れるが,今回の地震の様なステップ状の応力変化を受けた場合,低粘性領域では既に地震間の応力が緩和されているため,周辺よりも東西伸張の量が少ないことが想定される.平成23年度はこうした作業仮説の検証を主に実施した.具体的にはGEONETおよび東北大学連続GPS観測点の東北地方太平洋沖地震による地震時ステップを計算し,仮定した矩形断層から期待される変動量を差し引くことによって残差ひずみ分布を算出した.その結果,奥羽脊梁山脈周辺において周辺域よりも伸張が不足する領域,すなわち低粘性領域が存在することを示唆する結果が得られた.しかし得られた残差ひずみ分布には表層地盤等の影響等も多く含まれ,それらを今後区分して議論を行う必要があることも同時に明らかになった.また平行して2008年岩手宮城内陸地震震源域の余効変動解析を行った.InSARの時系列解析手法を同地域に適用することによって粘性緩和に伴うと考えられる長期余効変動およびそれとは独立した長期余効すべりを見出した.

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

2011年東北地方太平洋沖地震が発生したことによって当初予定していた水準測量等現地観測による2008年岩手宮城内陸地震震源域における余効変動現象の把握は難しくなったが,視点を変えて東北地方太平洋沖地震による奥羽脊梁山脈下のレスポンスを見ることによって当初の研究目的の達成が可能であると判断した.またInSAR解析による2008年岩手宮城内陸地震震源域の余効変動解析(2011年3月まで)は順調に進行しており,この点も問題は無い.

今後の研究の推進方策

東北地方太平洋沖地震後の奥羽脊梁山脈下のレスポンスを調査することを主に行う.またInSAR解析による2008年岩手宮城内陸地震震源域の余効変動解析によって新たに見出された長期的余効すべりについてより詳細な解析を進める.また有限要素法による奥羽脊梁山脈下のレオロジー構造の再現にも着手する.

研究成果

• [雑誌論文] Quasi real-time fault model estimation for near-field tsunami forecasting based on RTK-GPS analysis : Application to the 2011 Tohoku-Oki Earthquake (Mw 9.0) (2012)
  • 著者名/発表者名: Ohta, Y., T.Kobayashi, H.Tsushima, S.Miura, R.Hino, T.Takasu, H.Fujimoto, T.Iinuma, K.Tachibana, T.Demachi, T.Sato, M.Ohzono, N.Umino
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research 巻: 117 ページ: B02311
  • DOI: doi:10.1029/2011JB008750
  • 査読あり
• [雑誌論文] Gravity and uplift rates observed in Southeast Alaska and their comparison with GIA model predictions (2012)
  • 著者名/発表者名: Sato T., S.Miura, W.Sun, T.Sugano, J.Freymueller, C.Larsen, Y.Ohta, H.Fujimoto, D.Inazu, R.Motyka
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research 巻: 117 ページ: B01401
  • DOI: doi:10.1029/2011JB008485
  • 査読あり
• [雑誌論文] Coseismic slip distribution of the 2011 off the Pacific coast of Tohoku Earthquake (M 9.0) estimated based on GPS data -Was the asperity in Miyagi-oki ruptured?- (2012)
  • 著者名/発表者名: Iinuma, T, Ohzono, M., Y.Ohta, Miura, S.
  • 雑誌名: Earth, Planets and Space 巻: 63(7) ページ: 643-648
  • DOI: 10.5047/eps.2011.06.013
  • 査読あり
• [雑誌論文] Large intraslab earthquake (2011 April 7 M7.1) after the 2011 off the Pacific coast of Tohoku earthquake (M9.0) : Coseismic fault model based on the dense GPS network data (2011)
  • 著者名/発表者名: Ohta, Y., S. Miura, M. Ohzono, S. Kita, T. Iinuma, T. Demachi, K. Tachibana, T. Nakayama, S. Hirahara, S. Suzuki, T. Sato, N. Uchida, A. Hasegawa, and N. Umino
  • 雑誌名: Earth Planets and Space 巻: 63(12) ページ: 1207-1211
  • DOI: 10.5047/eps.2011.07.016
  • 査読あり
• [雑誌論文] 隣接観測点の情報を用いたRTK-GPSによる地震時永久変位自動検知アルゴリズムの改良 (2011)
  • 著者名/発表者名: 小林竜也, 太田雄策, 三浦哲, 日野亮太, 藤本博己, 出町知嗣, 立花憲司
  • 雑誌名: 測地学会誌 巻: (印刷中)
  • 査読あり
• [学会発表] Co- and Postseismic process caused by large inland earthquake in Tohoku region based on the geodetic data (2012)
  • 著者名/発表者名: Ohta, Y., T.Ozawa, M.Ohzono, S.Miura
  • 学会等名: Geodynamics in active faults in Asian Plate Subduction zones
  • 発表場所: Bandung, Indonesia
  • 年月日: 2012-01-07
• [学会発表] Co- and post-seismic deformation of the M7.3 foreshock triggering the 2011 M9.0 Tohoku Earthquake (2011)
  • 著者名/発表者名: Ohta, Y., D.Inazu, M.Ohzono, R.Hino, M.Mishina, J.Nakajima, Y.Ito, T.Iinuma, T.Sato, H.Fujimoto, K.Tachibana, T.Demachi, Y.Osada, M.Shinohara, S.Miura
  • 学会等名: AGU Fall Meeting 2011
  • 発表場所: San Francisco, USA
  • 年月日: 2011-12-08
• [学会発表] RTK-GPS時系列に基づく地震時変位場の準リアルタイム推定-東北地方太平洋沖地震への応用- (2011)
  • 著者名/発表者名: 小林竜也, 太田雄策, 三浦哲, 藤本博己
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2011年大会
  • 発表場所: 幕張,千葉,日本
  • 年月日: 2011-05-25
• [学会発表] InSARデータにより検出された2008年岩手・宮城内陸地震後の長期的余効滑り (2011)
  • 著者名/発表者名: 太田雄策, 小澤拓, 大園真子, 三浦哲
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2011年大会
  • 発表場所: 幕張,千葉,日本
  • 年月日: 2011-05-25