| 研究課題/領域番号 |
26257206
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
伊藤 喜宏 京都大学, 防災研究所, 准教授 (30435581)
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| 研究分担者 |
木戸 元之 東北大学, 学内共同利用施設等, 教授 (10400235)
芝崎 文一郎 国立研究開発法人建築研究所, その他部局等, その他 (20344012)
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | スロースリップ / 海底圧力観測 / ヒクランギ沈み込み帯 / 巨大地震 / ニュージーランド / 国際研究者交流 / 室内実験 / すべり弱化 |
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| 研究実績の概要 |
本課題はニュージーランド北島の東方沖のヒクランギ沈み込み帯において、海底圧力計を用いた海底地殻変動観測を実施し、スロースリップ域の時空間的特徴を正確に記載することにより、同地域で発生するスロースリップモデルの高度化を目的とする。
平成２７年度は、昨年度と同様に米国・ニュージーランド・日本の国際共同観測として海底観測機器の回収および設置作業を行った。作業は平成26年６月にアメリカの研究調査船舶を用いて実施し、昨年度５月に設置された４台の圧力計の回収作業を行った。また、新たに６台の海底圧力計（本課題では５台を担当）を同海域に設置した。また15台の海底地震計と３台の海底電位差磁力計の回収も行った。また、回収された圧力計記録を精査し平成26年9月に発生したスロースリップに伴う地殻変動の抽出作業を行った。さらに、平成28年度の観測に向けて機材をニュージーランドの共同研究機関であるGNS Scienceに向け輸出し、機材到着後に現地にて機器の整備作業を行った（平成28年３月）。また、既存のスロースリップモデルに基づき、速度・状態依存摩擦則を用いた発生サイクルのモデル化を行った。
本課題に関連した研究集会として、名古屋大学にて国際研究集会「Study on occurrence mechanism of slow earthquakes: Toward resolving the relationship between slow earthquakes and megathrust huge earthquakes based on unification of results from observations, surveys, experiments, theoretical studies, and modeling」を開催した(９月24日～26日)。参加者は国内外合わせて56名であった（11名の海外からの参加者を含む）。研究集会では、ヒクランギ沈み込み帯や他地域のスロースリップの観測に関する研究に加えて、数値計算によるモデリングの研究および室内実験結果や地質学的視点からのスロー地震に関する最新の研究内容が紹介された。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
1: 当初の計画以上に進展している
理由
平成２５年３月から平成２７年６月までの観測期間に回収された海底圧力計から少なくとも３回のスロースリップに伴う地殻変動の抽出に成功した。特に、平成26年９月に観測されたスロースリップの地殻変動については、国際共同研究として設置されたすべての海底圧力データを統合して、スロースリップの断層モデルの推定に成功した。結果、スロースリップのすべり域がトラフ軸まで到達している可能性が強く示唆された。また、速度・状態依存摩擦則に基づく発生サイクルのモデル化については、先行研究で得られたスロースリップ発生域を考慮することで、多様なスロースリップの発生の再現に成功した。
さらに、トラフ軸近傍の浅部で発生するスロースリップの総合的理解に向けて、浅部の断層物質を用いた室内実験をブレーメン大学と共同実施した。実験では、掘削により得られた実際の断層コアを用いたスロースリップの再現を行った。結果、地震時に巨大すべりが確認されている断層上において、スロースリップも再現できることがわかった。特に鱗片状構造を示す断層物質でのみスロースリップが再現できた。さらに擬似断層物質を用いたスロースリップに伴う摩擦弱化実験も行った。実験は、東北地方太平洋沖地震の震源域が本震１ヶ月前から観測されたスロースリップ域と一致していた点に着目し、スロースリップの発生によりスロースリップ断層そのものの摩擦が弱化する可能性を検証する目的で実施された。結果、スロースリップによる断層のすべり弱化が確認された。
計画２年目で「スロースリップがトラフ軸まで到達している」と結論付ける成果が得られた点を鑑み、当初の計画以上に研究が進展していると判断した。
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| 今後の研究の推進方策 |
平成28年度の調査で使用する研究船舶を確保することができた。平成28年度はニュージーランドの調査船を利用する。平成27年度の成果として、スロースリップがトラフ軸まで到達している可能性が示唆されたが、今後は、繰り返し発生するすべてのスロースリップがトラフ軸まで到達するのか否かを検証する。また、断層物質を用いた実験も引き続き実施し、スロースリップによるすべり弱化モデルのさらなる検証を進める必要がある。さらに、海底観測から得られた最新のスロースリップ発生域を考慮したスロースリップのモデル化を進める。
得られた研究成果については昨年度までと同様に、アメリカ・ニュージーランドと共同で解析を進め、結果の早期公開を目指す。
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