2018 Fiscal Year Annual Research Report
Quantitative comparison between paleo-stress, elastic strain and fracture fabric with seismic cycles in subduction zone
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15H03738
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| Research Institution | Kochi University |
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Principal Investigator |
橋本 善孝 高知大学, 教育研究部自然科学系理工学部門, 教授 (40346698)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
氏家 恒太郎 筑波大学, 生命環境系, 准教授 (40359188)
林 為人 (リンウェイレン) 京都大学, 工学研究科, 教授 (80371714)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 沈み込みプレート境界 / 巨大地震 / 国際海洋掘削計画 / 古応力 / 堆積物物性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の本年度の実績は、１）堆積物物性の取得、２）新たな古応力解析による地震サイクルに伴う応力変化のさらなる一般化、３）物性と古応力を合わせた古応力サイズの制約の完成と新たな応用の３つである。
１）共同研究者であるドイツ・ハレ大学のMichael Stipp教授を招聘し、堆積物物性の実験の手法および今後の研究の進め方について打ち合わせを行うとともに、実際に実験データの解析を共同で行った。弾性波速度ー間隙率ー有効圧の関係を多くの堆積物について検討し、さらなるデータの蓄積が必要であることを確認した。
２）乗船研究者として参加した国際海洋掘削計画第275次航海ニュージーランドヒクランギ海溝で得られた小断層の古応力解析と、白亜系四万十帯整然相の小断層の古応力解析からも、地震サイクルに伴う応力変化と考えられる結果を得た。このような変化がプレート境界の浅部および深部、あるいは上盤ウェッジ内部にいたるまで場所によらずほぼ一般的に見られることが明らかとなった。
３）このような古応力解析結果は断層のジオメトリのみから決定される主応力方向と応力比として表されるが、これに堆積物物性を合わせることで、地震サイクルに伴う応力サイズの変化も明らかにした。ヒクランギ海溝浅部においては1MPa程度の応力降下が、深部上盤ウェッジ内では10MPa程度の応力降下が見積もられた。これらは、地震イベントと調和的と言える。また、このような手法を使って逆に３次元地震波断面から得られるプレート境界の凹凸に伴う応力の不均質な分布と物性分布を検討することに発展させた。この、応力の不均質な分布は、浅部超低周波地震の分布と調和的であり、プレート境界のジオメトリが超低周波地震の発生分布をコントロールしていることを示唆した。
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| Research Progress Status |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Slow slip source characterized by lithological and geometric heterogeneity2020
Author(s)
Philip M. Barnes, Laura M. Wallace, Demian M. Saffer, Rebecca E. Bell, Michael B. Underwood, Ake Fagereng, Francesca Meneghini, Heather M. Savage, Hannah S. Rabinowitz, Julia K. Morgan, Hiroko Kitajima, Steffen Kutterolf, Yoshitaka Hashimoto, et al.
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Journal Title
Science Advance
Volume: 6
Pages: 1-10
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Mixed deformation styles on a shallow subduction thrust, Hikurangi margin, New Zealand2019
Author(s)
A. Fagereng, H.M. Savage, J.K. Morgan, M. Wang, F. Meneghini, P.M. Barnes, R. Bell, H. Kitajima, D.D. McNamara, D.M. Saffer, L.M. Wallace, K. Petronotis, L. LeVay, and the IODP Expedition 372/375 Scientists (inc. Y. Hashimoto)
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Journal Title
Geology
Volume: 47
Pages: 872-76
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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