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2021 年度 実績報告書

スラブ内地震はなぜ起こるのか?オリビン準安定相・温度・脱水の3次元分布との関連性

研究課題

研究課題/領域番号 21H01180
配分区分補助金
研究機関神戸大学

研究代表者

吉岡 祥一  神戸大学, 都市安全研究センター, 教授 (20222391)

研究分担者 中島 淳一  東京工業大学, 理学院, 教授 (30361067)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2025-03-31
キーワード準安定オリビン / 相転移 / カイネティクス / 3次元モデル / スラブ内地震 / トモグラフィ
研究実績の概要

研究代表者らは、任意形状の3次元海洋プレート沈み込みモデルのコード開発を行い、プレートの沈み込みに伴う温度場・流れ場を定量的に求めてきた。このコードでは、質量保存則・運動方程式・エネルギー方程式を連立させ、時間発展問題を差分法を用いて解いているが、本研究では3次元のオリビン準安定相を扱えるようにするため、さらに、カイネティクス理論を取り入れたコード開発を行うことを目的としている。Yoshioka et al. (PEPI, 2015)で、2次元の熱-流れ、及び熱-カイネティクス理論を統合した2次元プレート沈み込みモデルのコードを開発しているため、このコードを参考にして、3次元のコード開発の準備を進めた(吉岡)。
中部日本下の太平洋プレートの深部形状やプレート内地震の震源パラメータを調べるためには、その直上に沈み込むフィリピン海スラブの形状を理解する必要がある。今年度は太平洋プレート内で発生する深発地震を利用した地震波走時トモグラフィーを行なった。その結果、北陸地方下ではフィリピン海プレートは深さ220 km以深までイメージングされたが、深さ150 km付近においてフィリピン海プレートが一部断裂していることが明らかになった。二次元の粘性流体計算を用いてフィリピン海プレートと太平洋プレートの沈み込みにおける相互作用をシミュレーションしたところ、より高速で沈み込む太平洋プレートによってフィリピン海プレートの断裂が引き込まれることを示唆する結果が得られた(中島)。

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

外国人共同研究者を招へいして、防災科学技術研究所の中部日本に配置されたHi-netやF-netで記録された遠地の地震波形データを収集し、レシーバー関数を用いて地震波形解析を進める予定であったが、コロナ禍により先方の所属機関からの渡航許可が下りず、招へいを断念せざるを得なかった。一方、3次元熱対流沈み込みモデルに準安定オリビンを導入するためのコード開発に着手した(吉岡)。
スラブ内で発生した2003年宮城県沖地震(M7.1)の余震を対象に、破壊継続時間とその指向性を系統的に調査し、スラブ内地震の震源特性を明らかにする予定であった。しかしながら、コロナ禍により解析のためのプログラム作成およびデータ取得が順調に進まなかった。一方で、地震波トモグラフィ解析は順調に進み、中部日本下におけるフィリピン海プレートの沈み込み様式に関する新しい知見をえることができた(中島)。

今後の研究の推進方策

昨年度実現できなかった、外国人研究者の招へいを行い、レシーバー関数を用いた太平洋スラブ内の微細構造の波形解析を行う予定である。3次元熱対流沈み込みモデルへの準安定オリビンの導入にも目途を立てる(吉岡)。
2003年宮城県沖地震(M7.1)の余震を対象に、破壊継続時間とその指向性を系統的に調査し、スラブ内地震の震源特性を明らかにする。また、中部日本下のフィリピン海プレート形状に関する研究をさらに進め、成果を論文としてまとめ国際学術誌に投稿する。太平洋プレートの深部不均質構造を明らかにするために、レシーバー関数解析プログラムを作成する。遠地地震データの取得も進める(中島)。

  • 研究成果

    (21件)

すべて 2022 2021 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 2件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] コロラド州立大学(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      コロラド州立大学
  • [雑誌論文] Spatiotemporal slip distributions associated with the 2018_2019 Bungo Channel long_term slow slip event inverted from GNSS data2022

    • 著者名/発表者名
      Yukinari Seshimo and Shoichi Yoshioka
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 12 ページ: 343

    • DOI

      10.1038/s41598-021-03982-6

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Exploring the location of large earthquakes using fault stress accumulation-A case study upon Mw9.0 Tohoku-Oki earthquake in Japan2022

    • 著者名/発表者名
      Xie ZhouMin, Cai YongEn, Shoichi Yoshioka and Daiki Abe
    • 雑誌名

      Chinese Journal of Geophysics (in Chinese)

      巻: 65 ページ: 1-11

    • DOI

      10.6038/cjg2022P0727

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 3-D thermal regime and dehydration processes around the regions of slow earthquakes along the Ryukyu Trench.2021

    • 著者名/発表者名
      Nobuaki Suenaga, Shoichi Yoshioka and Yingfeng Ji
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 11 ページ: 11251

    • DOI

      10.1038/s41598-021-90199-2

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] 海惑星の将来を考える─マントル掘削の意義─2021

    • 著者名/発表者名
      巽 好幸・末永 伸明・吉岡 祥一・金子 克哉
    • 雑誌名

      地学雑誌

      巻: 130 ページ: 585-597

    • DOI

      10.5026/jgeography.130.585

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Thermal regime and slab dehydration beneath the Izu-Bonin arc: Implications for fast and slow subduction earthquakes2021

    • 著者名/発表者名
      Weiling Zhu, Yingfeng Ji, Rui Qu, Chaodi Xie, Shoichi Yoshioka and Deng Zeng
    • 雑誌名

      Terra Nova

      巻: 34 ページ: 103-112

    • DOI

      10.1111/ter.12568

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 6-year achievement of the Japanese B1 group2022

    • 著者名/発表者名
      Shoichi Yoshioka, Nobuaki Suenaga, Yingfeng Ji, Tomotaka Iwata, Hiroshi Kawase, Fumiaki Nagashima, Shinichi Matsushima, Ryosuke Ando and Bunichiro Shibazaki
    • 学会等名
      JST-JICA-UNAM Final Workshop
    • 国際学会
  • [学会発表] 地下構造の不確かさを考慮したベイズマルチモデル断層すべり推定2022

    • 著者名/発表者名
      縣 亮一郎・中田 令子・笠原 天人・八木 勇治・瀬下 幸成・吉岡 祥一・飯沼 卓史
    • 学会等名
      都市地震リスク軽減に向けたデータ駆動型研究の最前線
  • [学会発表] 豊後水道下で発生する長期的スロースリップイベントについて2022

    • 著者名/発表者名
      吉岡 祥一・瀬下 幸成・松岡 美子・井出 哲
    • 学会等名
      地殻変動研究のこれまでとこれから
  • [学会発表] 沈み込むスラブの年代の違いによる西南日本の火山分布の特徴~熱構造の観点から~2021

    • 著者名/発表者名
      松本 拓己, 巽 好幸, 末永 伸明, 吉岡 祥一, 金子 克哉
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2021年大会
    • 招待講演
  • [学会発表] 中部日本下に沈み込んだフィリピン海プレートの行方2021

    • 著者名/発表者名
      宮崎 一希, 中島 淳一, 末永 伸明, 吉岡 祥一
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2021年大会
  • [学会発表] アラスカ沈み込み帯における3次元温度構造モデリング2021

    • 著者名/発表者名
      岩本 佳耶, 末永 伸明, 吉岡 祥一
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2021年大会
  • [学会発表] Spatiotemporal slip distributions of the 2018-2019 Bungo Channel long-term slow slip event2021

    • 著者名/発表者名
      Yukinari Seshimo, Shoichi Yoshioka
    • 学会等名
      Japan Geoscience Union Meeting 2021
  • [学会発表] A Bayesian multi-model inference for fault slip distribution: the effect of prior constraints in the estimation for long-term slow slip events beneath the Bungo Channel2021

    • 著者名/発表者名
      Ryoichiro Agata, Ryoko Nakata, Amato Kasahara, Yuji Yagi, Yukinari Seshimo, Shoichi Yoshioka and Takeshi Iinuma
    • 学会等名
      International Joint Workshop on Slow Earthquakes 2021
    • 国際学会
  • [学会発表] 豊後水道長期的スロースリップにおけるすべり分布のベイズマルチモデル推定:先験的拘束条件の推定結果に対する影響2021

    • 著者名/発表者名
      縣 亮一郎・中田 令子・笠原 天人・八木 勇治・瀬下 幸成・吉岡 祥一・飯沼 卓史
    • 学会等名
      日本地震学会2021年度秋季大会
  • [学会発表] 北陸地方下のフィリピン海プレート形状を探る2021

    • 著者名/発表者名
      宮崎 一希・中島 淳一・末永 伸明・吉岡 祥一
    • 学会等名
      日本地震学会2021年度秋季大会
  • [学会発表] アラスカ沈み込み帯における深部低周波微動と3次元温度構造・脱水分布との関連性2021

    • 著者名/発表者名
      岩本 佳耶・末永 伸明・吉岡 祥一
    • 学会等名
      日本地震学会2021年度秋季大会
  • [学会発表] 今年度及び5カ年の活動計画2021

    • 著者名/発表者名
      吉岡 祥一
    • 学会等名
      学術変革領域研究A03班キックオフミーティング
  • [学会発表] 本プロジェクトにおける研究計画2021

    • 著者名/発表者名
      吉岡 祥一
    • 学会等名
      SF地震学B03班キックオフミーティング
  • [学会発表] Diverse-source parameters of deep earthquakes2021

    • 著者名/発表者名
      土山絢子・中島淳一
    • 学会等名
      2021年日本地球惑星科学連合
  • [備考]

    • URL

      http://www2.kobe-u.ac.jp/~syoshiok/

URL: 

公開日: 2023-12-25  

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