Discovery Sagaサイレントキーワード俯瞰

数値シミュレーション / インバージョン / 地震 / スケーリング / ゆっくり地震 / パークフィールド地震 / スロー地震 / 新潟県中越地震 / 南アフリカ金鉱山 / マルチスケール / 中越地震

地震は大きくスケールを変えて成長する破壊過程である。その成長過程の詳細と支配法則・条件を数値シミュレーションによる破壊過程の複雑性の研究と実際のデータを用いた震源過程の解析を用いて解明するのが本研究の目的である。
本年度はまず2004年新潟県中越地震のマルチスケールインバージョンのまとめをJ. Geophysical Research誌にて発表した。昨年予備解析を行った2004年パークフィールド地震について本解析となるマルチスケールインバージョンを行いモデルを作成した。中越地震とパークフィールド地震は異なるふるまいをすることがわかった。この結果は現在出版準備中である。一方数値シミュレーションは2次元の複雑な断層面上の破壊シミュレーションについての研究をまとめてEarth Planet and Space誌にて発表した。同様の計算に時間発展を組み込み長い時間について行う方法について開発を行っているがまだ完成にはいたっていない。また地震の始まりの特徴的周波数と最終サイズの関係について解析表現を求めることができた。この研究は論文にまとめ、現在出版準備中である。
昨年度の研究で発見したゆっくり地震のスケール則をNature誌にて発表した。本年度はさらにこのスケール法則に基づいて予測される中規模サイズの地震を広帯域地震データから探した。その結果、紀伊半島において該当する現象の波形を発見することができた。さらにこの現象では地震モーメントと地震エネルギーの関数形がほとんど一致することを示した。現在論文をまとめ出版準備中である。

地震エネルギー / 破壊エネルギー / スケーリング / 2000年鳥取県西部地震 / 南アフリカ金鉱山 / マルチスケール / 繰り込み / 破壊表面エネルギー / 高深度ボアホール / 震源スペクトル / Long Valleyカルデラ / マグニチュード

本年度は研究期間の最終年度なので、これまでの研究の結果をまとめるとともに、今後いかに発展させていくか検討することが最重要課題であった。まず、初年度より取り組んでいる鳥取県西部地震の余震のエネルギースケーリングの研究を論文にまとめたものをEPS誌に公表した。さらに南アフリカ金鉱山の地震の解析においては減衰構造の不均質性がエネルギー推定に与える影響などを慎重に検討した上で、鉱山の地震が自然地震と同様のスケーリングに従うことを示した。なお鉱山の地震観測環境を調査するために6月に南アフリカを訪問し、坑道内の地震観測点を観察したり現地の研究者と意見交換したことが研究に役立った。この研究成果は平成16年秋の日本地震学会秋季大会で公表した。断層モデルを用いた破壊エネルギーの推定については日米の様々な研究者と意見交換を行い、前年度までの研究結果に一部修正が必要なことが明らかになった。その上で複数の断層モデルについて破壊エネルギーの推定を行った。この成果は現在論文準備中である。研究の過程で幅広いエネルギーのスケール依存性を議論するには震源のマルチスケール性をうまく表現することが重要であることが明らかになった。今後への発展としていかにマルチスケールで詳細な震源過程を明らかにするかの実験的研究も行った。また地震波解析で把握できない部分を補うための繰り込みを用いたシミュレーション手法についても開発を始めた。この研究は一部をGRL誌に公表済みでまた別の部分を現在JGR誌に投稿中である。8月の西太平洋地球物理会議では鳥取の地震解析および、シミュレーションの研究成果を公表した。