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2016 Fiscal Year Research-status Report

地震断層のスロースリップ現象の統計物理的研究

Research Project

Project/Area Number 16K13851
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

川村 光  大阪大学, 理学研究科, 教授 (30153018)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Keywords地震 / スロースリップ / バネ‐ブロックモデル / 沈み込み帯
Outline of Annual Research Achievements

地震現象の代表的な統計物理モデルとして知られるバネ‐ブロックモデルを、地震学分野での標準的な摩擦構成則である「速度状態依存摩擦則」と組み合わせたモデルに対する数値シミュレーションを、特に地震前駆過程としての地震核形成過程・余効すべりやサイレント地震(スロー地震)等のスロースリップ現象に着目しつつ、統計物理的な観点からの研究を行った。その結果、この簡単なモデルにより、高速破壊地震のみならずスロースリップ現象までを、少数個のモデルパラメータにより統一的に記述できることを見出した。日本付近をはじめとしたプレートの沈み込み帯では、浅部から順に高速破壊を起こす「固着域」、スロースリップを起こす「遷移領域」、地震を起こさず安定的にすべる「安定領域」というように移行することが知られており、また有力な説として、摩擦パラメータの深度による変化が、この以降の原因になっていると考えられている。本年度においては、1)均一な1次元バネ‐ブロックモデルにおいて摩擦パラメータを系統的に変化させ、スロースリップと高速破壊の起こり方とそのパラメータ依存性を精査した。2)1次元バネ‐ブロックモデルにおいて、沈み込み帯を模して、摩擦パラメータを深部のスロースリップ領域から浅部の高速破壊領域まで非均一に変化させた非一様モデルのシミュレーションを行った。その結果、沈み込み帯のスロースリップと高速破壊地震の起こり方について、いくつかのパターンを同定することに成功した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

当初予定の、沈み込み帯を模した非一様1次元モデルのシミュレーションが順調に推移し、一部の結果については、既に物理学会、地震学会等で口頭発表出来た。おおむね順調なスタートが切れたと考える。

Strategy for Future Research Activity

28年度の結果をベースに、より広いパラメータ領域の系統的なサーチ、2次元モデルへの拡張など、さらなる研究を進める予定である。

Causes of Carryover

主として旅費、謝金について、他の資金等で充当できたため予定額を費消する必要がなかったこと、また購入予定の計算機関連が、若干予定額より抑えられたことによる。

Expenditure Plan for Carryover Budget

主として、本年度の費消額が予定より少なかった、研究打ち合わせおよび研究発表のための内外の旅費に使用予定である。

  • Research Products

    (8 results)

All 2017 2016

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 3 results)

  • [Journal Article] Statistical properties of the one-dimensional Burridge-Knopoff model of earthquakes obeyingthe rate- and state-dependent friction law2017

    • Author(s)
      Hikaru Kawamura, Yushi Ueda, Shingo Kakui, Shouji Morimoto, and Takumi Yamamoto
    • Journal Title

      Physical Review E

      Volume: 95 Pages: 042122(1-14)

    • DOI

      10.1103/PhysRevE.95.042122

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 沈み込み帯を模した不均一1次元バネ‐ブロックモデルの数値シミュレーションII2017

    • Author(s)
      山本真帆、川村光
    • Organizer
      日本物理学会年次大会
    • Place of Presentation
      大阪大学
    • Year and Date
      2017-03-17 – 2017-03-20
  • [Presentation] スロースリップから高速破壊地震へ―統計物理モデルによる研究2017

    • Author(s)
      川村光
    • Organizer
      日本物理学会年次大会
    • Place of Presentation
      大阪大学
    • Year and Date
      2017-03-17 – 2017-03-20
    • Invited
  • [Presentation] Slow slips and high-speed rupture of earthquakes2017

    • Author(s)
      Hikaru Kawamura
    • Organizer
      Plasticity and failure in disordered materials
    • Place of Presentation
      The Institute of Mathematical Sciences, Chennai
    • Year and Date
      2017-01-04 – 2017-01-07
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] From slow slips to high-speed rupture of earthquakes -- A statistical physical model study2016

    • Author(s)
      Hikaru Kawamura
    • Organizer
      Statphys Kolkata IX
    • Place of Presentation
      Saha Institute of Nuclear Physics, Kolkata
    • Year and Date
      2016-12-13 – 2016-12-16
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 沈み込み帯を模した非一様 Burridge-Knopoffモデルによるスロースリップと高速破壊2016

    • Author(s)
      川村光、山本真帆
    • Organizer
      日本地震学会
    • Place of Presentation
      名古屋国際会議場
    • Year and Date
      2016-10-05 – 2016-10-07
  • [Presentation] 1次元バネ‐ブロックモデルによる高速破壊地震に対する不均一性の影響の数値的探求2016

    • Author(s)
      阿久刀川潤、川村光
    • Organizer
      日本物理学会秋季大会
    • Place of Presentation
      金沢大学
    • Year and Date
      2016-09-13 – 2016-09-16
  • [Presentation] 沈み込み帯を模した不均一1次元バネ‐ブロックモデルの数値シミュレーション2016

    • Author(s)
      山本真帆、川村光
    • Organizer
      日本物理学会秋季大会
    • Place of Presentation
      金沢大学
    • Year and Date
      2016-09-13 – 2016-09-16

URL: 

Published: 2018-01-16  

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