深海調査で迫るプレート境界浅部すべりの謎～その過去・現在

2018 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 26000002
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 日野 亮太 東北大学, 理学研究科, 教授
• 研究期間 (年度): 2014 – 2018
• キーワード: 2011年東北地方太平洋沖地震 / 日本海溝 / 千島海溝 / プレート境界断層 / 高分解能地震波探査 / 古地震学 / 海底地震・地殻変動観測 / 津波地震

研究実績の概要

日本海溝と同様に海溝軸近傍の陸側斜面最下部の地質構造に海溝に沿う方向の顕著な変化が, 千島海溝でも見られることが分かった. 岩手県沖で得られた堆積物試料の高精度年代測定から約4,000年前までの間の地震性乱流堆積層の堆積年代が推定され, 長期にわたる大地震の発生履歴が明らかになりつつある. 2011年以後プレート境界浅部で余効すべりが進行している日本海溝南部においては, 海底地震観測により低周波微動が検知され, スロースリップイベントが短い時間間隔で繰り返し発生していることが示唆された. この海域の海溝軸を挟んだ基線長はわずかながら短縮を示し, 非地震性すべりが海溝軸近傍に到達している可能性がある.
5年間に実施した深海底における調査観測の結果, 2011年に大規模なプレート境界浅部すべりが発生した日本海溝中部では, 共通の特徴を有する変形地質構造が海溝軸付近に認められる. こうした変形構造が見られる範囲に, 869年と1454年に発生した巨大地震による乱流堆積層が分布することから, 2011年と同様な大規模浅部すべりが日本海溝中部でのみ繰り返し発生してきた可能性が高い. こうした巨大浅部すべりの範囲内では2011年の地震発生直前以外にはゆっくりすべりの発生が認められないのに対して, その北側と南側では活発なゆっくりすべりの活動が現在も進行しており, プレート境界浅部における摩擦特性が大きく異なることを示唆する. すべりの様式が異なる日本海溝沿いの南・中・北部の3領域に対応して, プレート境界面沿いの地殻構造(地震波速度および密度)にも違いがあることから, 断層沿いの物性の不均質に規定されて摩擦特性が海溝に沿って変化するために, 巨大浅部すべりの発生可能範囲が中部域に限定されていると考えられる.

研究成果

• [国際共同研究] コロンビア大学/カリフォルニア大学(バークレー)/ニューヨーク市立大学(米国)
  • 国名: 米国
  • 外国機関名: コロンビア大学/カリフォルニア大学(バークレー)/ニューヨーク市立大学
  • 他の機関数: 2
• [国際共同研究] カナダ地質調査所/ビクトリア大学(カナダ)
  • 国名: カナダ
  • 外国機関名: カナダ地質調査所/ビクトリア大学
• [国際共同研究] インスブルック大学(オーストリア)
  • 国名: オーストリア
  • 外国機関名: インスブルック大学
• [国際共同研究] ブレーメン大学(ドイツ)
  • 国名: ドイツ
  • 外国機関名: ブレーメン大学
• [国際共同研究] チューリッヒ工科大学(スイス)
  • 国名: スイス
  • 外国機関名: チューリッヒ工科大学
• [雑誌論文] Megathrust earthquake drives drastic organic carbon supply to the hadal trench (2019)
  • 著者名/発表者名: Kioka, A., T. Schwestermann, J. Moernaut, K. Ikehara, T. Kanamatsu, C. M. McHugh, C. dos Santos Ferreira, G. Wiemer, N. Haghipour, A. J. Kopf, T. I. Eglinton, and M. Strasser
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 9
  • DOI: 10.1038/s41598-019-38834-x
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Along-arc heterogeneity of the seismic structure around a large coseismic shallow slip area of the 2011 Tohoku-Oki earthquake : 2-D Vp structure estimation through an airgun-ocean bottom seismometer experiment in the Japan Trench subduction zone (2018)
  • 著者名/発表者名: Azuma, R., R. Hino, Y. Ohta, Y. Ito, K. Mochizuki, K. Uehira, Y. Murai, T. Sato, T. Takanami, M. Shinohara, T. Kanazawa
  • 雑誌名: J. Geophys. Res. 巻: 123 ページ: 5249-5246
  • DOI: 10.1029/2017JB015361
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Spatiotemporal variation of tectonic tremor activity before the Tohoku-Oki earthquake (2018)
  • 著者名/発表者名: Katakami, S., Y. Ito, K. Ohta, R. Hino, S. Suzuki, M. Shinohara
  • 雑誌名: J. Geophys. Res. 巻: 123 ページ: 9676-9688
  • DOI: 10.1029/2018JB016651
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spatio-temporal changes in the seismic velocity induced by the 2011 Tohoku-Oki earthquake and slow slip event revealed from seismic interferometry, using ocean bottom seismometer's records (2018)
  • 著者名/発表者名: Uemura, M. Y. Ito, K. Ohta, R. Hino, M. Shinohara
  • 雑誌名: Prog. Earth Planet. Sci. 巻: 5
  • DOI: 10.1186/s40645-018-0240-3
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Super cycle in great earthquake recurrence along the Japan Trench over the last 4000 years (2018)
  • 著者名/発表者名: Usami, K., K. Ikehara, T. Kanamatsu and C. M. McHugh
  • 雑誌名: GeoScience Letters 巻: 5
  • DOI: 10.1186/s40562-018-0110
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Learning from crustal deformation associated with the M9 2011 Tohoku-oki earthquake (2018)
  • 著者名/発表者名: Wang, K., T. Sun, L. Brown, R. Hino, F. Tomita, M. Kido, T. Iinuma, S. Kodaira, T. Fujiwara
  • 雑誌名: Geosphere 巻: 14 ページ: 552-571
  • DOI: 10.1130/GES01531.1
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] 茨城沖日本海溝および十勝・釧路沖千島海溝海溝軸における高分解能反射法探査 (2019)
  • 著者名/発表者名: 中村恭之、小平秀一、山下幹也、三浦誠一
  • 学会等名: ブルーアースサイエンス・テク2019
• [学会発表] Direct measurement of postseismic motion of incoming Pacific plate after the 2011 Tohoku Earthquake using acoustic ranging system (2018)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto, R., R. Hino, M. Kido, Y. Ohta, C. Honsho
  • 学会等名: 欧州地球科学連合2018年総会
  • 国際学会
• [学会発表] Characteristics of seismograms of VLFEs recorded by short period OBSs in the northern Japan Trench (2018)
  • 著者名/発表者名: 高橋秀暢・日野亮太・太田雄策・内田直希・鈴木秀市・篠原雅尚・松澤孝紀
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2018年大会(国際セッション)
• [学会発表] 海底間音響測距による東北地方太平洋沖地震の余効すべり検出の試み (2018)
  • 著者名/発表者名: 山本龍典・日野亮太・木戸元之・長田幸仁・本荘千枝・鈴木秀市
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2018年大会
• [学会発表] Extension of postseismic geodetic observations constrains on coseismic slip distribution through viscoelastic relaxation (2018)
  • 著者名/発表者名: 富田史章・太田雄策・飯沼卓史・日野亮太・木戸元之・内田直希
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2018年大会
• [学会発表] 2011年東北地方太平洋沖地震震源域における地震後応力場 (2018)
  • 著者名/発表者名: 西森智也・日野亮太・吉田圭佑
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2018年大会
• [学会発表] Estimating source parameters of tectonic tremors using particle motions of continuous seismic records (2018)
  • 著者名/発表者名: Ohta K. and Y. Ito
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2018年大会
  • 国際学会
• [学会発表] Practical method to determine relative orientation of horizontal components of ocean bottom seismometer in an array (2018)
  • 著者名/発表者名: Ohyanagi, S., K. Ohta, Y. Ito, R. Hino, Y. Ohta, R. Azuma, M. Shinohara, K. Mochizuki, T. Sato, and Y. Murai
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2018年大会
  • 国際学会
• [学会発表] Breakdown of the Gutenberg-Richter law after the 2011 Tohoku earthquake (2018)
  • 著者名/発表者名: 仲谷幸浩・望月公廣・篠原雅尚・山田知朗・塩原肇・日野亮太・伊藤喜宏・村井芳夫・佐藤利典・植平賢司・八木原寛・小平秀一・対馬弘晃
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2018年大会
• [学会発表] 地震波干渉法に基づくスロー地震に伴う波動場の時空間変化 (2018)
  • 著者名/発表者名: 植村美優・伊藤喜宏・太田和晃・日野亮太・篠原雅尚
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2018年大会
• [学会発表] Micro Low-Frequency Tremor Activity Before the Tohoku-Oki Earthquake (2018)
  • 著者名/発表者名: 片上智史・伊藤喜宏・太田和晃・日野亮太・鈴木秀市・篠原雅尚
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2018年大会
  • 国際学会
• [学会発表] 宮城県沖浅部スロースリップ域周辺のプレート境界反射強度分布 (2018)
  • 著者名/発表者名: 東龍介・日野亮太・望月公廣・村井芳夫・八木原寛・佐藤利典・篠原雅尚
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2018年大会
• [学会発表] Along-axis variation of the inputs to the Japan Trench subduction zone revealed from seismic imaging (2018)
  • 著者名/発表者名: Yasuyuki Nakamura, Gou Fujie, Shuichi Kodaira, Mikiya Yamashita, Koichiro Obana, Seiichi Miura
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2018年大会
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Variation of oceanic sediment entering the Japan Trench and its implication for a co-seismic slip reaching the trench axis (2018)
  • 著者名/発表者名: Shuichi Kodaira, Yasuyuki Nakamura, Gou Fujie, Seiichi Miura
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2018年大会
  • 国際学会
• [学会発表] Seafloor Displacement After the 2011 Tohoku-oki Earthquake in the Northern Japan Trench, Revisited (2018)
  • 著者名/発表者名: Fujiwara, T., T. Kanamatsu, S. Kodaira, A. Murata, K. Yoshida, R. Kimura
  • 学会等名: アジア・オセアニア地球科学会第15回大会
  • 国際学会
• [学会発表] Seafloor Displacement After the 2011 Tohoku-oki Earthquake in the Northern Japan Trench, Revisited (2018)
  • 著者名/発表者名: Toshiya Fujiwara, Toshiya Kanamatsu, Shuichi Kodaira, Akihiko Murata, Kazuho Yoshida, Ryo Kimura
  • 学会等名: アジア・オセアニア地球科学会第15回大会
  • 国際学会
• [学会発表] Marine active-source seismic studies in the Japan Trench : a seismogenic zone in an ocean-continent collision zone (2018)
  • 著者名/発表者名: S. Kodaira, Y. Nakamura, Y. Yamamoto, K. Obana, G. Fujie, T. No, Y. Kaiho, T. Sato, S. Miura
  • 学会等名: Deep Earth Exploration and Application
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Seismic Image of the Japan Trench Seismogenic Zone and its Implications for Earthquake Processes (2018)
  • 著者名/発表者名: Shuichi Kodaira, Yasuyuki Nakamura, Gou Fujie, Koichiro Obana, Seiichi, Miura, Toshiya Fujiwara
  • 学会等名: Seismix2018
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Seismic characters of oceanic lithosphere entering the Japan Trench seismogenic zone (2018)
  • 著者名/発表者名: Shuichi KODAIRA, Yasuyuki NAKAMURA, Koichiro OBANA, Akane OHIRA, Seiichi MIURA
  • 学会等名: アジア・オセアニア地球科学会第15回大会
  • 国際学会
• [学会発表] 深海調査による日本海溝プレート境界浅部の特徴 (2018)
  • 著者名/発表者名: 日野亮太・小平秀一・金松敏也・篠原雅尚・伊藤喜宏
  • 学会等名: 日本地震学会2018年度秋季大会
• [学会発表] 2011年東北地方太平洋沖地震前後の震源域における応力場の時空間分布 (2018)
  • 著者名/発表者名: 西森智也・日野亮太
  • 学会等名: 日本地震学会2018年度秋季大会
• [学会発表] 宮城県沖浅部プレート境界の反射強度分布 (2018)
  • 著者名/発表者名: 東龍介・日野亮太・望月公廣・村井芳夫・八木原寛・佐藤利典・篠原雅尚
  • 学会等名: 日本地震学会2018年度秋季大会
• [学会発表] 短周期OBS記録を用いたVLFE類似イベント検出の試み (2018)
  • 著者名/発表者名: 高橋秀暢・日野亮太・太田雄策・鈴木秀市・篠原雅尚・松澤孝紀
  • 学会等名: 日本地震学会2018年度秋季大会
• [学会発表] 日本海溝の微動活動 (2018)
  • 著者名/発表者名: 太田和晃・伊藤喜宏・片上智史・大柳修慧・日野亮太・太田雄策・東龍介・篠原雅尚・望月公廣・佐藤利典・村井芳夫
  • 学会等名: 日本地震学会2018年度秋季大会
• [学会発表] OBSアレイで観測された日本海溝での誘発低周波微動 (2018)
  • 著者名/発表者名: 大柳修慧・太田和晃・伊藤喜宏・日野亮太・太田雄策・東龍介・篠原雅尚・望月公廣・佐藤利典・村井芳夫
  • 学会等名: 日本地震学会2018年度秋季大会
• [学会発表] 海域探査から見た2011年東北地方太平洋沖地震 (2018)
  • 著者名/発表者名: 小平秀一・中村恭之・藤江剛・富士原敏也・尾鼻浩一郎・山本揚二朗・野徹雄・海宝由佳・佐藤壮・三浦誠一
  • 学会等名: 日本地震学会2018年度秋季大会
• [学会発表] 日本海溝における地震時浅部滑りと地下構造 (2018)
  • 著者名/発表者名: 中村恭之・冨士原敏也・小平秀一・三浦誠一・尾鼻浩一郎
  • 学会等名: 日本地震学会2018年度秋季大会
• [学会発表] 東北日本弧沈み込み帯へのインプットとしての太平洋プレートの不均質性 (2018)
  • 著者名/発表者名: 藤江剛, 小平秀一, 三浦誠一, 大平茜
  • 学会等名: 日本地震学会2018年度秋季大会
• [学会発表] 2011年東北地方太平洋沖地震前後の海底地形変動分布 (2018)
  • 著者名/発表者名: 富士原敏也, 小平秀一, 藤江剛, 海宝由佳, 金松敏也, 笠谷貴史, 中村恭之, 野徹雄, 佐藤壮, 高橋努, 高橋成実, 金田義行, A. K. Bachmann, C. dos Santos Ferreira, G. Wefer, M. Strasser, T. Sun
  • 学会等名: 日本地震学会2018年度秋季大会
• [学会発表] 海底堆積物の巨大地震記録特性-日本海溝の巨大地震発生におけるスーパーサイクルが記録された条件- (2018)
  • 著者名/発表者名: 宇佐見和子・池原研・金松敏也・マクヒュー セシリア
  • 学会等名: 日本地震学会2018年度秋季大会
• [学会発表] 自己浮上式海底地震計を用いた2011年東北沖地震震源域におけるモニタリング観測 (2018)
  • 著者名/発表者名: 篠原雅尚・山田知朗・望月公廣・中東和夫・町田祐弥・真保敬・悪原岳・仲谷幸浩・塩原肇・村井芳夫・日野亮太・伊藤喜宏・佐藤利典・植平賢司・八木原寛・尾鼻浩一郎・小平秀一
  • 学会等名: 日本地震学会2018年度秋季大会
• [学会発表] 宮城県沖における低周波微動発生域の推定(2008～2015年) (2018)
  • 著者名/発表者名: 片上智史・伊藤喜宏・太田和晃・日野亮太・鈴木秀市・篠原雅尚
  • 学会等名: 日本地震学会2018年度秋季大会
• [学会発表] 非線形粘弾性を考慮した2011年東北地方太平洋沖地震の初期余効変動のモデル化の試み (2018)
  • 著者名/発表者名: 飯沼卓史・縣亮一郎・堀高峰・太田雄策・日野亮太
  • 学会等名: 日本地震学会2018年度秋季大会
• [学会発表] 海底地震計記録の自己相関関数の時間変化の要因を探る (2018)
  • 著者名/発表者名: 植村美優・伊藤喜宏・太田和晃・日野亮太・篠原雅尚
  • 学会等名: 日本地震学会2018年度秋季大会
• [学会発表] 非地震性すべりの伝播速度と摩擦特性との関係 : 実際問題への適用に向けて (2018)
  • 著者名/発表者名: 有吉慶介・Jean-Paul Ampuero・Roland Bürgmann・松澤暢・長谷川昭・日野亮太・堀高峰
  • 学会等名: 日本地震学会2018年度秋季大会
• [学会発表] 係留式音響測距装置の開発と実装 (2018)
  • 著者名/発表者名: 山本龍典・日野亮太・木戸元之
  • 学会等名: 日本測地学会第130回講演会
• [学会発表] 地磁気永年変化による日本海溝の層厚地震性タービダイトの層序対比 (2018)
  • 著者名/発表者名: 金松敏也・池原研
  • 学会等名: 第144回地球電磁気・地球惑星圏学会
• [学会発表] Modelling of the Early Postseismic Deformation Associated with the 2011 Tohoku-Oki Earthquake with Considering Non-linear Rheology (2018)
  • 著者名/発表者名: Iinuma, T., R. Agata, Y. Ohta, R. Hino and T. Hori
  • 学会等名: 米国地球物理学連合2018年秋季大会
  • 国際学会
• [学会発表] Dynamic triggering of low frequency tremor unveiled by an OBS array near the Japan Trench (2018)
  • 著者名/発表者名: Ohyanagi, S., K. Ohta, Y. Ito, R. Hino, Y. Ohta, R. Azuma, M. Shinohara, K. Mochizuki, T. Sato, and Y. Murai
  • 学会等名: 米国地球物理学連合2018年秋季大会
  • 国際学会
• [学会発表] Frequent activity of shallow tectonic tremors in the southern margin of the 2011 Tohoku-Oki earthquake rupture zone (2018)
  • 著者名/発表者名: Ohta K., Y. Ito, S. Ohyanagi, R. Hino, Y. Ohta, R. Azuma, M. Shinohara, K. Mochizuki, T. Sato, Y. Murai
  • 学会等名: 米国地球物理学連合2018年秋季大会
  • 国際学会
• [学会発表] Stratigraphic Correlation of Seismo-Turbidites in Japan Trench using Paleomagnetic Secular Variation (2018)
  • 著者名/発表者名: Kanamatsu, T. and K. Ikehara
  • 学会等名: 米国地球物理学連合2018年秋季大会
  • 国際学会
• [学会発表] Direct path ranging on seafloor : measuring precise and continuous horizontal movement (2018)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto, R., M. Kido and R. Hino
  • 学会等名: 米国地球物理学連合2018年秋季大会
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Attempt to detect VLFE-like events in Tohoku-Oki using local short period OBS records (2018)
  • 著者名/発表者名: Takahashi, H., R. Hino, Y. Ohta, N. Uchida, S. Suzuki, M. Shinohara and T. Matsuzawa
  • 学会等名: 米国地球物理学連合2018年秋季大会
  • 国際学会
• [学会発表] Quantitative relationship between slow slip migration speed and frictional properties (2018)
  • 著者名/発表者名: Ariyoshi, K., J. -P. Ampuero, R. Burgmann, T. Matsuzawa, A. Hasegawa, R. Hino, and T. Hori
  • 学会等名: 米国地球物理学連合2018年秋季大会
  • 国際学会
• [学会発表] Characteristics of Japan Trench shallow megathrust revealed by deep-sea researches (2018)
  • 著者名/発表者名: Hino, R., S. Kodaira, T. Kanamatsu, M. Shinohara, Y. Ito
  • 学会等名: 米国地球物理学連合2018年秋季大会
  • 国際学会