2016 Fiscal Year Annual Research Report
Development of models for deformation and fault slip processes in the island arc crust
| Project Area | Crustal dynamics-Unified understanding of intraisland deformation after the great Tohoku-oki earthquake- |
|---|
| Project/Area Number |
26109007
|
|---|
| Research Institution | Building Research Institute |
|---|
Principal Investigator |
芝崎 文一郎 国立研究開発法人建築研究所, 国際地震工学センター, 上席研究員 (20344012)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
西村 卓也 京都大学, 防災研究所, 准教授 (90370808)
飯沼 卓史 国立研究開発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, 研究員 (10436074)
矢部 康男 東北大学, 理学研究科, 准教授 (30292197)
安藤 亮輔 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 准教授 (10455256)
野田 博之 京都大学, 防災研究所, 准教授 (50619640)
大園 真子 北海道大学, 理学(系)研究科(研究院), 講師 (10623837)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2014-07-10 – 2019-03-31
|
| Keywords | 東北沖地震 / 余効変動 / 変形モデル / 断層レオロジー / 熊本地震 / 山陰歪集中帯 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
(1)東北沖地震による島弧・海溝系における広域変形過程のモデル化：不均質粘性構造モデルを用いて、2011年東北沖地震後約5年間の海陸の地殻変動観測データに基づく余効すべり分布の推定を行った。アセノスフェアにおける粘弾性変形とプレート境界での余効すべりを同時推定する手法を適用するための試計算を行った。中国、韓国、ロシアの観測点のデータから余効変動時系列を抽出し、東北沖地震についての球面成層構造を仮定した粘弾性緩和モデルを作成し、各地域における粘弾性緩和の寄与とレオロジー構造の推定を行った。
(2)特定の領域の高精度変形過程のモデル化：山陰歪集中帯における変形過程について、簡単な変形モデルの構築と周辺の地震活動や断層方向に関する考察を行うと共に、この地域の稠密GNSS観測データの整理を行い、2011年東北沖地震発生後に歪速度が増加したことと、2016年鳥取県中部の地震前、地震時、地震後の変形過程を明らかにした。また、山陰歪集中帯の試験的モデルを構築した。
(3)断層レオロジーを考慮したすべり過程のモデル化：2014年長野県北部地震と2016年熊本地震について、観測的に得られた応力情報やレオロジー構造を考慮して動力学的再現計算を行った。その結果、前者の地震については、断層形状の複雑性の空間変化が、観測された断層すべり量の空間変化に良く対応していることが明らかとなった。後者の地震では，本震のすべりによって放射された応力波が50km離れた断層で動的誘発地震を発生させたことが再現された。東北沖掘削の試料の物性を用いた地震サイクルシミュレーションを行い、スーパーサイクル挙動や摩擦発熱量が観測と合致するモデルが得られる事を示した。南アフリカのムポネン金鉱山で発生したMw2.2の正断層地震の震源断層貫通掘削で採取されたコア試料の解析を行い、地震発生前後の断層近傍の応力場の推定を行った。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
2016年4月に熊本地震が発生したため、当初予定していなかった熊本地震の動的破壊成長モデルを構築した。シミュレーションの結果、本震のすべりによって放射された応力波が50km離れた断層で動的誘発地震を発生させたことが再現されるなど非常に重要な成果が得られた。さらに2016年10月に発生した鳥取県中部の地震前、地震時、地震後の変形過程を明らかにした。これも当初予定していなかった重要成果である。このために一部の課題では研究の遅れが生じた。
成果に関しては順調にとりまとめ、論文の出版を行っている。東北沖地震後約一年間の余効すべり分布の推定結果に関する論文をNature Communication誌に発表した。山陰歪集中帯における地殻変動を解析し、簡単なモデルの構築と考察を行い、論文の執筆・投稿を行った。東北沖掘削の試料の物性を用いた地震サイクルシミュレーションに関しても論文を出版した。三軸試験機を用いた実験の力学データの精度向上の為、試験機の摺動部の摩擦抵抗を補正する手法を考案し論文として出版した。
余効変動の解析に関しては、東北沖地震以外にも、2003年十勝沖地震の余効変動の解析を行い、北海道地方の粘弾性構造の推定を行った。
|
| Strategy for Future Research Activity |
当初の研究計画に沿って着実に研究を進めるとともに、2016年熊本地震や鳥取県中部地震の発生を受け、それらの地震に関するモデル化も進める。特に、熊本地震に関しては、観測から得られた応力場を活用した動的破壊成長のモデル化を進める。また、鳥取県中部地震に関連して、山陰歪集中帯のモデル化を進める。
|
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
[Presentation] Drilling into seismogenic zones of M2.0 - M5.5 earthquakes in deep South African gold mines (DSeis)2016
Author(s)
Ogasawara, H., R. Durrheim, Y. Yabe, T. Ito, G. van Aswegen, A. Cichowicz, T. Onstott, T. Kieft, M. Boettcher, S. Wiemer, M. Ziegler, C. Janssen, S. Shapiro, H. Gupta, and P. Dight, and the ICDP DSeis
Organizer
EGU General Assembly 2016
Int'l Joint Research
-
-
-
-
-
[Presentation] 南アフリカ大深度金鉱山の地質断層上で観測されたRepeating Earthquakeの出現と消失2016
Author(s)
山口純弥, 直井誠, 中谷正生, 森谷祐一, T. Kgarume, 五十嵐俊博, 村上理, T. Masakale, 矢部康男, 大槻憲四郎, 川方裕則, 石田毅, A. Ward, R. Durrheim, 小笠原宏
Organizer
日本地球惑星科学連合2016年大会
-
-
[Presentation] 大深度南アフリカ金鉱山からのM2.0-M5.5の地震発生場の科学掘削計画（DSeis）2016
Author(s)
小笠原宏, 矢部康男, 伊藤高敏, G. van Aswegen, A. Cichowicz, R. Durrheim, J. Mori, T. Onstott, T. Kieft, M, Boettcher, S. Wiemer, M. Ziegler, C. Janssen, S. Shapiro, H. Gupta, P. Dight, ICDP DSeis team
Organizer
日本地球惑星科学連合2016年大会
-
-
[Presentation] GNSSによる2016年熊本地震発生後の地殻変動観測2016
Author(s)
中尾茂, 松島健, 田部井隆雄, 山品匡史, 大倉敬宏, 西村卓也, 澁谷拓郎, 寺石眞弘, 伊藤武男, 鷺谷威, 松廣健二郎, 加藤照之, 福田淳一, 渡邉篤志, 三浦哲, 太田雄策, 出町知嗣, 高橋浩晃, 大園真子, 山口照寛, 岡田和見
Organizer
日本地球惑星科学連合2016年大会
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
[Presentation] アフリカCooke 4金鉱山地下1 kmの切羽沿いに密集する微小破壊の空間分布詳細構造2016
Author(s)
山形直毅, 直井誠, 中谷正生, 森谷祐一, 大槻憲四郎, T. Kgarume, J. Philipp, 村上理, T. Masakale, L. Ribeiro, 矢部康男, 川方裕則, A. Ward, 石田毅, R. Durrheim, 小笠原宏
Organizer
日本地震学会2016年秋季大会
-
[Presentation] 2016年熊本地震後のGNSSによる余効変動の観測2016
Author(s)
中尾茂, 松島健, 田部井隆雄, 山品匡史, 大倉敬宏, 西村卓也, 澁谷拓郎, 寺石眞弘, 伊藤武男, 鷺谷威, 松廣健二郎, 加藤照之, 福田淳一, 渡邉篤志, 三浦哲, 太田雄策, 出町知嗣, 高橋浩晃, 大園真子, 山口照寛, 岡田和見
Organizer
日本地震学会2016年秋季大会
-
-
-
-
-
-
[Presentation] 2016年熊本地震後のGNSSによる地殻変動観測2016
Author(s)
中尾茂, 松島健, 田部井隆雄, 大久保慎人, 山品匡史, 大倉敬宏, 西村卓也, 澁谷拓郎, 寺石眞弘, 伊藤武男, 鷺谷威, 松廣健二郎, 加藤照之, 福田淳一, 渡邉篤志, 三浦哲, 太田雄策, 出町知嗣, 高橋浩晃, 大園真子, 山口照寛, 岡田和見
Organizer
日本測地学会第126回講演会
-
-
-
-
-
-
