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境界積分方程式法 / 地震サイクルシミュレーション / 構造不均質 / 地震 / 断層 / 破壊 / 不均質構造 / XBIEM / 震源物理学

本研究の目的は、拡張積分方程式法（XBIEM）を用いて、地震サイクルシミュレーションを不均質媒質中へ拡張することにある。この現実的な不均質構造中での自発的な核形成、動的破壊伝播開始と進展、地震後の強度回復、その後の地殻応力載荷という地震発生サイクルシミュレーションを行う。現実的な不均質構造中でのサイクルシミュレーションを行う技術開発を進めており、今年度は、付加帯構造という沈み込み帯に特徴的な構造不均質が地震発生の応力載荷過程に持つ効果を調べることを目的として、構造の２次元断面を単純化した「三角付加帯モデル」においてモードIIの面内破壊問題を考え、弾性変形を計算するための数値計算コードを拡張型境界積分方程式法 (XBIEM)を用いて開発した。

固着域においてバックスリップを与え、上盤の付加帯と下盤のプレートの剛性率コントラストを系統的に変化させて、上盤・下盤におけるバックスリップの分配、海底地殻変動の大きさ、およびプレート境界応力載荷量の定量的変化を数値解析で調べた。同一バックスリップ量に対して、上盤の剛性率が小さくなるにつれ、上盤変位への分配量が増し、海底地殻変動は大きくなる方向に変化し、既往研究と調和的な変位場応答を得た。これに対して応力場は、空間分布はそのままに剪断応力の絶対値が小さくなる応答を示した。これは、地震サイクルにおいて、低剛性率の付加帯構造があると応力載荷レートが下がることを意味する。

アスペリティ / プレート境界 / 人工地震構造調査 / 反射強度 / 巨大地震 / 地震 / 人工地震調査 / 震源波形 / ニュージーランド / 速度構造 / 海洋性地殻 / 不均質構造

海底下～10km以上深いプレート境界面上で、プレート間の固着が強い場所が、繰り返し発生する海溝型巨大地震の震源域である。なぜ固着強度が強くなるのか、その要因を解明するために、海域で人工震源を用いて行う構造調査で取得される波形記録の解析手法の開発を行った。これまでの手法では不十分であった解像度の向上に成功し、屈折波やプレート境界からの反射波に関して、到達エネルギーを明瞭に確認することができた。

地震災害・予測 / 地震 / シミュレーション / 地殻 / 不均質構造 / 短波長不均質構造 / 並列計算 / 地震災害

地殻・マントル不均質性の定量化と、広帯域強震動シミュレーションモデルの構築に向け、地下構造におけるスケール数km以下の短波長不均質構造の分布特性を、1) P波の放射特性の崩れの周波数依存性・距離依存性、2) P波のTransverse成分への振幅の漏れ強度、の二つの観点から、Hi-net高密度地震観測データによる近地の地震波形解析と、コンピュータシミュレーションにより評価した。広帯域地震動シミュレーションモデルの高精度化と、地球シミュレータを用いた大規模を行った。

【研究分担者】
西村太志	東北大学	理学系研究科	准教授	(Kakenデータベース)

【研究連携者】
西田究	東京大学	地震研究所	助教	(Kakenデータベース)