| 研究課題/領域番号 |
25800255
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| 研究機関 | 独立行政法人海洋研究開発機構 |
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研究代表者 |
高橋 努 独立行政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, 主任研究員 (90435842)
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| 研究期間 (年度) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| キーワード | 地震波減衰構造 / ランダム不均質 / フィリピン海プレート / 南海トラフ / 深部低周波微動 / 地殻流体 |
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| 研究実績の概要 |
南海トラフおよび西南日本全域のS波減衰構造を解明するため，散乱による見かけの振幅減衰の評価に必要なランダム速度不均質構造を推定し，その結果に基づいてS波最大振幅の解析から減衰構造を推定した．当初計画ではランダム速度不均質構造の推定は既存の手法を用いる予定であったが，データの質や量が陸と海域で大きく異なることなどが原因で安定した結果が得られなかった．この問題を解決するため，Reversible Jump MCMCという次元可変空間でのパラメータサンプリング手法を導入し，構造パラメータの数や空間配置を不定とし，データに対して適切な空間分解能で構造を得られるようにした．その結果，解析領域のほぼ全域で空間分解能が改善し，西南日本の地質構造との明瞭な相関などが明らかになった．この手法と結果については国際学会などで報告し，現在論文投稿の準備を進めている．
南海トラフ全域での減衰構造推定を行った結果，沈み込むフィリピン海プレートの海洋地殻付近には周囲に比べ減衰の強い領域が広く分布することがわかった．プレート境界付近の減衰構造の解釈において深部低周波微動との関連は重要と考えられるが，微動発生域以外でも減衰の強い領域が分布するなど，空間分布の相関は不明瞭であった．また紀伊半島から大阪平野付近の地殻や最上部マントルに減衰の強い領域が分布する傾向が見られた．この地域では同位体分析などから沈み込むフィリピン海プレートに由来する地殻流体が指摘されており，その地殻流体分布を反映した構造である可能性が考えられる．
また平成25年度に解明した西南日本・南海トラフの西部における減衰構造を論文として発表した．この論文中では減衰構造と微動のトリガー現象の関係について定量的な議論を行い，詳細な減衰構造と微動活動を組み合わせることで微動トリガーのメカニズムが解明できる可能性を指摘した．
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| 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
当初計画では平成26年度中に南海トラフ全体の減衰構造の推定を終えるとしていた．概ね計画通りに進捗し，南海トラフ周辺の減衰構造の全体像や地震活動・テクトニクスとの関連が明らかになってきた．しかし，推定誤差などを考慮した詳細な結果の検証や解釈を行うことまではできておらず，この点ではわずかに計画から遅れていることになる．この遅れは，減衰構造を推定するために重要なランダム速度不均質構造の解明において，新しい手法を導入して空間分解能を改善させたことによって生じたものである．この手法を導入したことで，構造が空間的に滑らかな分布をするという既存の手法中の制約条件を外すことができ，より観測データに忠実な結果を得られるようになった．よって結果の精度や信頼度という点では当初の計画以上の結果が得られたといえる．
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| 今後の研究の推進方策 |
平成26年度は当初の計画に沿って既存の手法を用いて減衰構造を推定したが，平成27年度はより高い精度での結果を得るため，ランダム速度不均質構造の推定で用いたReversible Jump MCMC法を減衰構造推定にも導入して研究を進める．これまでに人工データを使った手法の検証や，実際の観測データに対する予察的解析も実施しており，平成27年度中頃までに減衰構造の推定を終える．その結果に基づき，南海トラフおよび西南日本における減衰構造，ランダム速度不均質構造，速度構造と地震活動や地質構造との関係を調べ，多変量解析の手法なども用いて地下構造の特徴を抽出する．特に注目するのは地殻浅部の地下構造と地質構造の関連や，深部低周波微動などの低周波振動現象を含む地震活動との関連である．これまでの研究で，ランダム速度不均質構造と地質構造の間に明瞭な相関が見られており，この相関の成因を明らかにするため岩石学的な情報も考慮した解釈を進める．また地震活動や地質構造を地下構造と合わせて解釈するため，これらの情報を数値化する方法も検討し，地下構造解釈の基盤的情報として他地域でも適用可能な枠組みの構築を目指す．
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| 次年度使用額が生じた理由 |
論文投稿料がページ数によって変動したこと，導入したノートPCの仕様を当初予定から変更したことにより残額が生じた．
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| 次年度使用額の使用計画 |
主に解析データ・ログなどをバックアップするための物品購入に充てる．
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