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2023 年度 実施状況報告書

沈み込み帯浅部の地震波速度・異方性構造とプレート境界すべり様式の関係

研究課題

研究課題/領域番号 23K03522
研究機関東北大学

研究代表者

高木 涼太  東北大学, 理学研究科, 助教 (10735963)

研究期間 (年度) 2023-04-01 – 2026-03-31
キーワード沈み込み帯 / 地震波速度構造 / 常時微動 / 表面波 / S-net / 微動 / プレート境界地震
研究実績の概要

北海道・東北沖の千島・日本海溝沈み込み帯浅部海域下の3次元S波速度・異方性構造を高い空間分解能で推定するため、海底基盤地震観測網S-net及び過去の稠密海底地震観測網で観測された常時微動記録を解析した。S-netを用いた解析では、方位異方性構造の推定のため、常時微動の相互相関関数から抽出した表面波の位相速度の方位依存性を調べた。その結果、観測された位相速度の方位依存性には、周期20秒程度の長周期帯域では常時微動源の非等方性の影響、より短周期帯域では位相速度空間不均質の影響が強く含まれることが明らかになった。このことは、S-netで観測された常時微動を用いて地殻・上部マントルの異方性構造を推定するためには、これらの影響を補正することが重要であることを示している。また、振幅情報を用いて常時微動源の非等方性による見かけの位相速度方位依存性をモデリングし、この影響の補正方法を提示できた。より小スケールの不均質構造解明を目的として、2006-2007年に自己浮上型海底地震計を用いて日本海溝北部で実施された稠密地震観測のデータを解析した。常時微動の相互相関解析により抽出した周期10-20秒の表面波の位相速度分散曲線を推定した結果、観測網北部における位相速度は観測網南部に比べて約20%程度遅いことが明らかになった。観測網北部のプレート境界ではスロー地震の一種である微動活動が活発であるのに対し、南部では微動空白域となっており、その中に過去のプレート境界大地震の破壊開始点が位置する。観測された位相速度変化はプレート境界の微動分布と空間的に対応しているため、不均質構造によってプレート境界の滑り様式が規定される可能性が示された。

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

海底地震観測網のデータ解析が順調に進んでいる。また、プレート境界滑り様式と空間的に対応する位相速度の空間変化が得られている。

今後の研究の推進方策

海底地震観測網を用いて高分解能で3次元速度構造を推定するとともに、プレート境界の地震・スロー地震活動との詳細な比較を行い、不均質構造とプレート境界滑り様式との関係性を議論する。

次年度使用額が生じた理由

研究が進捗したことにより複数の論文を執筆中であり、出版のために要する英文校閲費・出版費として次年度に使用する。また、データ解析・数値計算の効率化のため、次年度により高性能な計算機を導入するために使用する予定である。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2024 2023

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Shear wave splitting and seismic velocity structure in the focal area of the earthquake swarm and their relation with earthquake swarm activity in the Noto Peninsula, central Japan2024

    • 著者名/発表者名
      Okada Tomomi、Savage Martha K.、Sakai Shin’ichi、Yoshida Keisuke、Uchida Naoki、Takagi Ryota、Kimura Shuutoku、Hirahara Satoshi、Tagami Ayaka、Fujimura Ryotaro、Matsuzawa Toru、Kurashimo Eiji、Hiramatsu Yoshihiro
    • 雑誌名

      Earth, Planets and Space

      巻: 76 ページ: -

    • DOI

      10.1186/s40623-024-01974-0

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Ambient noise multimode surface wave tomography2024

    • 著者名/発表者名
      Nishida Kiwamu、Takagi Ryota、Takeo Akiko
    • 雑誌名

      Progress in Earth and Planetary Science

      巻: 11 ページ: -

    • DOI

      10.1186/s40645-023-00605-8

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] S-netで観測された常時微動表面波の位相速度の方位依存性2023

    • 著者名/発表者名
      高木涼太、西田究
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2023年大会
  • [学会発表] 常時微動を用いた日本海溝・千島海溝会合部におけるS波速度構造推定2023

    • 著者名/発表者名
      髙木涼太、東龍介、日野亮太、西田究、篠原雅尚
    • 学会等名
      日本地震学会2023年度秋季大会
  • [学会発表] 地震計ノードを用いた常時微動観測に基づく能登半島下のS波速度構造推定2023

    • 著者名/発表者名
      高木涼太、岡田知己
    • 学会等名
      2023年度東京大学地震研究所共同利用研究集会「地震波形解剖学 3.0」-高密度観測・高周波数地震動で視る地殻・マントル不均質構造-

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公開日: 2024-12-25  

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