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2013 Fiscal Year Annual Research Report

巨大地震断層の三次元高精度構造と物性の解明

Planned Research

Project AreaNew perspective of great subduction-zone earthquakes from the super deep drilling
Project/Area Number 21107002
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

朴 進午  東京大学, 大気海洋研究所, 准教授 (70359199)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 森田 澄人  独立行政法人産業技術総合研究所, 地圏資源環境研究部門 燃料資源地質研究グループ, 主任研究員 (20358188)
山田 泰広  京都大学, 工学系研究科研究院, 准教授 (20362444)
斎藤 実篤  独立行政法人海洋研究開発機構, 海洋掘削科学研究開発センター 沈み込み帯掘削研究グループ, グループリーダー (40292859)
橋本 善孝  高知大学, 自然科学系, 准教授 (40346698)
中村 恭之  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 プレート構造研究グループ, グループリーダー代理 (60345056)
Project Period (FY) 2009-07-23 – 2014-03-31
Keywords3次元反射法地震探査 / 巨大分岐断層 / 岩石物性 / 南海地震 / 構造解釈
Research Abstract

1.J-FAST掘削孔周辺で実施した反射法探査データから、重合前マイグレーション解析によって深度断面およびP波速度構造モデルを作成した。宮城北部から岩手中部にかけての日本海溝軸近傍で高分解能反射法探査を実施し、海溝軸近傍の構造が南北で大きく変化している様子を捉えた。
2.熊野海盆海域の反射法地震探査データを解析した結果、熊野海盆では1 - 4 Maの広域不整合を境に外縁隆起帯や志摩海脚の形成等によって顕著な堆積及び変形作用が進行したことが明らかとなった。
3.統合国際海洋掘削計画(Integrated Ocean Drilling Program)第344次航海コスタリカ沖地震発生帯掘削で得られた試料の弾性波速度、間隙率、有効圧の関係を室内実験によって測定し、連続的に間隙流体圧を推定したところ、リファレンスサイトでは静水圧が、先端付加部ではテクトニックストレスによる圧密の進行が明らかとなった。
4.三次元反射法地震探査データを用いて南海トラフ巨大分岐断層の形態を詳細に解析した結果、断層面の三次元起伏パターンから領域区分でき、滑らかな形態の部分は断層の活動性が高いことが分かった。
5.コスタリカ沖地震発生帯掘削(IODP Expedition 334/344)で実施された検層データの解析を行い、Borehole breakoutから最大水平圧縮応力軸の方向が決定された。上部斜面では上盤プレートの変形方向に直交(引張)、中部斜面では平行(圧縮)と解釈される。
6.南海トラフで取得された反射法地震探査データの解釈を行い、浅部プレート境界断層(デコルマ)の反射特性を明らかにした。デコルマ付近で津波地震が発生する場合、正の反射極性のデコルマ地域が地震を励起し、負の反射極性のデコルマ地域に地震破壊が伝播し、結果的に大きな津波地震の発生に至ると考えられる。

Current Status of Research Progress
Reason

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

25年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (34 results)

All 2014 2013

All Journal Article (11 results) (of which Peer Reviewed: 10 results) Presentation (23 results) (of which Invited: 2 results)

  • [Journal Article] Seismic inversion analysis for sedimentary layers in the Nankai Trough off Kumano, southwest Japan2014

    • Author(s)
      Naito, K., Park, J.-O.
    • Journal Title

      Geophysical Exploration (BUTSURI-TANSA)

      Volume: 印刷中 Pages: 印刷中

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 科学掘削で解く海底地すべりメカニズム:巨大地震による二次的海底表層破壊現象を探る2014

    • Author(s)
      森田澄人
    • Journal Title

      月刊地球/号外

      Volume: 65 Pages: 印刷中

  • [Journal Article] Granular experiments of thrust wedges: insights relevant to methane hydrate exploration at the Nankai accretionary prism2014

    • Author(s)
      Yamada, Y., Baba, K., Miyakawa, A., Matsuoka, T.
    • Journal Title

      Marine and Petroleum Geology

      Volume: 51 Pages: 34-48

    • DOI

      10.1016/j.marpetgeo.2013.11.008

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Gas hydrate saturation at Site C0002, IODP Expeditions 314 and 315, in the Kumano Basin, Nankai Trough2014

    • Author(s)
      Miyakawa, A., Saito, S., Yamada, Y., Tomaru, H., Kinoshita, M., Tsuji, T.
    • Journal Title

      Island Arc

      Volume: - Pages: -

    • DOI

      10.1111/iar.12064

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Natural surface rebound of the Bangkok plain and aquifer characterization by persistent scatterer interferometry2014

    • Author(s)
      Ishitsuka, K., Fukushima, Y., Tsuji, T., Yamada, Y., Matsuoka, T., Giao, P.H.
    • Journal Title

      Geochemistry, Geophysics, Geosystems

      Volume: - Pages: -

    • DOI

      10.1002/2013GC005154

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Characteristics of a tsunamigenic megasplay fault in the Nankai Trough2013

    • Author(s)
      Yamada, Y., Masui, R., Tsuji, T
    • Journal Title

      Geophysical Research Letters

      Volume: 40 Pages: 4594-4598

    • DOI

      10.1002/grl.50888

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Aftershocks near the updip end of the 2011 Tohoku-Oki earthquake2013

    • Author(s)
      Obana K., Kodaira, S., Shinohara, M., Hino, R., Uehira, K., H. Shiobara, H., Nakahigashi, K., Yamada, T., Sugioka, H., Ito, A., Nakamura, Y., Miura, S., No, T., Takahashi, N
    • Journal Title

      Earth and Planetary Science Letters

      Volume: 382 Pages: 111-116

    • DOI

      10.1016/j.epsl.2013.09.007

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Depositional architecture, provenance, and tectonic / eustatic modulation of Miocene submarine fans in the Shikoku Basin : Results from Nankai Trough Seismogenic Zone Experiment2013

    • Author(s)
      Pickering, K.T., Underwood, M., Saito, S., Naruse, H., Kutterolf, S., Scudder, R., Park, J.-O., Moore, G.F., Slagle, A.L
    • Journal Title

      Geochemistry, Geophysics, Geosystems

      Volume: 14 Pages: 1722-1739

    • DOI

      10.1002/ggge.20107

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Contrasts in physical properties between the hanging wall and footwall of an exhumed seismogenic megasplay fault in a subduction zone-An example from the Nobeoka Thrust Drilling Project2013

    • Author(s)
      Hamahashi, M., Saito, S., Kimura, G., Yamaguchi, A., Fukuchi, R., Kameda, J., Hamada, Y., Kitamura, Y., Fujimoto, K., Hashimoto, Y., Hina, S., Eida, M.
    • Journal Title

      Geochemistry, Geophysics, Geosystems

      Volume: 14 Pages: 5354-5370

    • DOI

      10.1002/2013GC004818

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Seismic survey using Ultra-Deep OBS in the Japan Trench axis area2013

    • Author(s)
      Nakamura, Y., Obana, K., Kodaira, S., Yamamoto, Y., Fujie, G., Miura, S., Takahashi, N.
    • Journal Title

      Proceedings of the 11th SEGJ International Symposium, Yokohama, Japan, 18-21 November 2013

      Volume: - Pages: 358-361

    • DOI

      10.1190/segj112013-091

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Stress field observation and modeling from the NanTroSEIZE scientific drillings in the Nankai Trough system, SW Japan2013

    • Author(s)
      Wu, H.Y., Chung-Han, C., Kinoshita, M., Saito, S.
    • Journal Title

      Tectonophysics

      Volume: 600 Pages: 99-107

    • DOI

      10.1016/j.tecto.2013.04.009

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 下北沖科学掘削における物理検層の成果2014

    • Author(s)
      山田泰広、真田佳典、稲垣史生、Kai-Uwe Hinrich、久保雄介、IODP337乗船研究者
    • Organizer
      シンポジウム「海底下の炭化水素資源・炭素循環と地球生命工学」
    • Place of Presentation
      東京大学小柴ホール、東京
    • Year and Date
      20140124-20140124
    • Invited
  • [Presentation] 高間隙水圧下で活動した剪断脈:四国白亜系四万十帯横浪メランジュ2013

    • Author(s)
      橋本善孝、栄田美緒
    • Organizer
      日本地質学会四国支部 第13回総会・講演会
    • Place of Presentation
      愛媛大学総合情報メディアセンター・メディアホール、愛媛
    • Year and Date
      20131221-20131221
  • [Presentation] Shear veins under high pore pressure condition along subduction interface: Yokonami Mélange, Cretaceous Shimanto Belt, Shikoku, Southwest Japan2013

    • Author(s)
      Hashimoto, Y., Eida, M.
    • Organizer
      AGU Fall Meeting
    • Place of Presentation
      サンフランシスコ、USA
    • Year and Date
      20131213-20131213
  • [Presentation] Results from a new seismic survey around the JFAST drill site2013

    • Author(s)
      Nakamura, Y., Kodaira, S., Yamamoto, Y., Fujie, G., Obana, K., Miura, S., Takahashi, N., Cook, B., Conin, M., Chester, F., Mori, J., Eguchi, N., Toczko, S., Expedition 343 scientists
    • Organizer
      AGU Fall Meeting
    • Place of Presentation
      サンフランシスコ、USA
    • Year and Date
      20131211-20131211
  • [Presentation] Research activities on submarine landslides in gentle continental slope. Eos Trans2013

    • Author(s)
      Morita, S., Goto, S., Miyata, Y., Nakamura, Y., Kitahara, Y., Yamada, Y.
    • Organizer
      AGU Fall Meeting
    • Place of Presentation
      サンフランシスコ、USA
    • Year and Date
      20131209-20131209
  • [Presentation] Preliminary results on horizontal stress orientation and stress magnitude, off Osa Peninsura, Costa Rica2013

    • Author(s)
      Saito, S., Malinverno, A., Lin, W., Yamamoto, Y., Wu, H,Y., Harris, R., Sakaguchi, A., Ujiie, K., Vannucci, P., Petronotis, K., IODP Expedition 344 Scientists
    • Organizer
      AGU Fall Meeting
    • Place of Presentation
      サンフランシスコ、USA
    • Year and Date
      20131209-20131209
  • [Presentation] The Nankai tsunamigenic décollement moisturized by Miocene fan turbidites2013

    • Author(s)
      Park, J.-O., Naruse, H.
    • Organizer
      The 2nd Japan-Korea Marine Geosciences Symposium on Global Open Ocean Studies
    • Place of Presentation
      東京大学大気海洋研究所、千葉
    • Year and Date
      20131113-20131113
  • [Presentation] 宮城・岩手沖日本海溝における高分解能反射法探査2013

    • Author(s)
      中村恭之、小平秀一、山下幹也、三浦誠一、藤江剛、下村典生、井和丸光
    • Organizer
      日本地震学会2013年度秋季大会
    • Place of Presentation
      神奈川県民ホール、神奈川
    • Year and Date
      20131008-20131008
  • [Presentation] 高間隙水圧下で活動した剪断脈:四国白亜系四万十帯横浪メランジュ2013

    • Author(s)
      橋本善孝、栄田美緒
    • Organizer
      日本地質学会第120年学術大会
    • Place of Presentation
      東北大学、宮城
    • Year and Date
      20130915-20130915
  • [Presentation] 地質構造モデリングによる微小変形計測の動向2013

    • Author(s)
      山田泰広、堂垂達也、中桐寛仁、中務真志、松岡俊文
    • Organizer
      日本地質学会第120年学術大会
    • Place of Presentation
      東北大学、宮城
    • Year and Date
      20130915-20130915
  • [Presentation] JFAST掘削孔近傍における地下構造調査2013

    • Author(s)
      中村恭之、小平秀一、山本揚二朗、三浦誠一、尾鼻浩一郎、藤江剛、Cook , B、Conin, M、Mori, J、Chester, F、江口暢久、Toczko, S、第343次航海乗船研究者
    • Organizer
      日本地質学会第120年学術大会
    • Place of Presentation
      東北大学、宮城
    • Year and Date
      20130915-20130915
  • [Presentation] 孔内険層により推定されるプレート境界断層の特徴と地質過程2013

    • Author(s)
      斎藤実篤
    • Organizer
      日本地質学会第120年学術大会
    • Place of Presentation
      東北大学、宮城
    • Year and Date
      20130915-20130915
  • [Presentation] Stress fluctuations in fold-and-thrust belts under surface erosion: insights from analogue experiments and DEM simulations2013

    • Author(s)
      Yamada, Y., Nakatsukasa, M., Dotare, T., Matsuoka, T.
    • Organizer
      The 6th International Symposium on In-situ Rock Stress (RS2013)
    • Place of Presentation
      仙台国際センター、宮城
    • Year and Date
      20130821-20130821
  • [Presentation] Stress fluctuations around faults identified in borehole breakouts and their implications to hydrocarbon exploration/production2013

    • Author(s)
      Yamada, Y., Shibanuma, J., Matsuoka, T.
    • Organizer
      The 6th International Symposium on In-situ Rock Stress (RS2013)
    • Place of Presentation
      仙台国際センター、宮城
    • Year and Date
      20130820-20130820
  • [Presentation] スラスト帯における地表削剥の断層活動への影響:地質モデルからの検討2013

    • Author(s)
      山田泰広、中務真志、松岡俊文
    • Organizer
      石油技術協会探鉱技術委員会探鉱新技術分科会
    • Place of Presentation
      京都大学、京都
    • Year and Date
      20130717-20130717
    • Invited
  • [Presentation] IODP第337次研究航海「下北八戸沖石炭層生命圏掘削」の地質・検層結果概要2013

    • Author(s)
      山田泰広、真田佳典、久保雄介、稲垣史生、Kai-Uwe Hinrichs、IODP第337次研究航海乗船研究者
    • Organizer
      石油技術協会春季講演会
    • Place of Presentation
      国立オリンピック記念青少年総合センター、東京
    • Year and Date
      20130628-20130628
  • [Presentation] スラスト帯での表層削剥による断層活動への影響2013

    • Author(s)
      山田泰広、中務真志、松岡俊文
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合大会
    • Place of Presentation
      幕張メッセ、千葉
    • Year and Date
      20130524-20130524
  • [Presentation] 反射法地震探査から得られた四国海盆東部における地殻構造の特徴と沈み込む影響2013

    • Author(s)
      山下幹也、小平秀一、高橋成実、仲西理子、尾鼻浩一郎、下村典生、朴進午、三浦誠一、金田義行
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合大会
    • Place of Presentation
      幕張メッセ、千葉
    • Year and Date
      20130522-20130522
  • [Presentation] 南海トラフにおいて津波ポテンシャルを持つ浅部プレート境界断層の反射特性と空間分布2013

    • Author(s)
      朴進午、成瀬元
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合大会
    • Place of Presentation
      幕張メッセ、千葉
    • Year and Date
      20130521-20130521
  • [Presentation] サイスミックインバージョン法を用いた南海トラフ堆積層の物性解析2013

    • Author(s)
      内藤和也、朴進午
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合大会
    • Place of Presentation
      幕張メッセ、千葉
    • Year and Date
      20130521-20130521
  • [Presentation] 堆積物の物性を用いた南海トラフ付加体における有効圧の推定2013

    • Author(s)
      橋本善孝、山口実華、阿部翔梧、田野宏季
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合大会
    • Place of Presentation
      幕張メッセ、千葉
    • Year and Date
      20130521-20130521
  • [Presentation] アウト・オブ・シークエンス・スラストにおける岩石物性:九州四万十帯延岡衝上断層2013

    • Author(s)
      橋本善孝、阿部翔吾、田野宏季、斎藤実篤、山口飛鳥、亀田純、浜橋真理、福地里菜、濱田洋平、栄田美緒、藤本光一郎、北村有迅、木村学
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合大会
    • Place of Presentation
      幕張メッセ、千葉
    • Year and Date
      20130521-20130521
  • [Presentation] Seismic imaging in the Japan Trench axis area off Miyagi, northeastern Japan2013

    • Author(s)
      Nakamura, Y., Kodaira, S., Miura, S., Regalla, C., Takahashi, N., Yamamoto, Y.,Obana, K., Fujie, G., Cook, B., Conin, M., Chester, F., Mori, J., Eguchi, N.,Toczko, S., Expedition 343 Scientists.
    • Organizer
      JpGU meeting 2013
    • Place of Presentation
      幕張メッセ、千葉
    • Year and Date
      20130519-20130519

URL: 

Published: 2015-05-28  

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