| 研究領域 | 超深度掘削が拓く海溝型巨大地震の新しい描像 |
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| 研究課題/領域番号 |
24107703
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
波多野 恭弘 東京大学, 地震研究所, 准教授 (20360414)
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| 研究期間 (年度) |
2012-04-01 – 2014-03-31
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| キーワード | グーテンベルク・リヒター則 / 大森則 |
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| 研究実績の概要 |
平成24年度においては、まず連鎖反応的に破壊が進む動力学をモデル化した。これは断層セグメントを構成要素としており、（現実の断層でしばしば観察されるように）各セグメント面積はフラクタル的になっている。
このモデルにおいては、セグメント破壊に引き続く近隣セグメントへの応力集中ルールが系のダイナミクスおよび統計性を決める。本研究では、解析解を通じてより深く物理を見通すために、応力緩和が大域的に行われるモデルを採用した。これは一種の平均場的モデルとみなすことができる。このモデルについて、（Gutenberg-Richter則に対応する）ベキ的な規模別頻度分布を得ることができる。ただし、この解は実は真のベキ則ではなく、ある特性マグニチュードでカットオフを持つ部分的なベキ則であることが分かった。そして複数の異なるカットオフが重ね合わせられることにより、ある特定の指数で記述されるベキ則に見えるのである。加えて、この指数は最終的破壊に近付くと減少することも確認した。この振る舞いは室内岩石破壊実験においてはよく知られているものであり、我々はそれを定性的に再現する解析解を得たことになる。
さらに特筆すべき発見は、ベキ指数の大小が「セグメント破壊強度分布の広がり」にも左右されることである。セグメント面の破壊強度自体は物質強度で決まりさほどばらつきがないことを考慮すれば、分布の広がりは主に「セグメントの法線ベクトルのばらつき」で決まることになる。（法線ベクトルのばらつきが大きいと破壊強度のばらつきも大きい）。この場合、ばらつきが大きいと規模別頻度分布の指数が大きくなる。同じ理由から、間隙流体圧のばらつきが大きくても指数は大きくなることが示唆される。
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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
簡単な破壊モデルについて規模別頻度分布を求めて指数の変化を論じることが出来たのは当初の計画通りである。その結果、実際の地震活動を解析する際の新たな指針（b値と面方位のばらつき・流体圧のばらつきの関係）を得たことは特筆される。
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| 今後の研究の推進方策 |
現在のモデルでは応力が均一であるが、これを不均一な応力場に拡張することにより、より広域的な地震活動へ適用できるようにする。応力不均一の連鎖反応モデルはレオロジーのモデルとも見なせるため、レオロジー系における雪崩現象と地震活動を統一的にとらえることが可能になる。並行して、これらモデルの知見が実際の地震活動に適用可能かどうか定量的な検討を行う。
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