研究テーマ

1. 地震はなぜ起こるのか?

 地震は、断層に加わる応力が断層の強度を超えたときに発生すると考えられている。近年、断層に加わる応力の絶対値が従来考えられてきたよりもずっと小さいことが明らかになってきたが、その空間変化や深さ変化についてはほとんど分かっていない。地震のメカニズム解を活用した応力インバージョン等により、断層に加わる応力について明らかにしたい。

フィールド:鳥取県西部、長野県西部、鳥取県中部、島根県西部、大阪北部

2. 断層の強度

 上記に関係して、断層の強度は従来考えられているよりずっと小さい可能性が指摘されている。その原因として、断層面に働く間隙水圧が注目されているが、これまで地震発生域において、静岩圧に近いような高い間隙水圧が実測されたことは無いはずである。高間隙水圧以外に断層を弱くするモデルを構築したい。地質調査や実験結果による知見を基に、有限要素法によるモデル化を行う。

3. 内陸大地震の発生過程に関する研究

 内陸地震の断層の応力がなぜどのように増加するのかという問題は、まだよく分かっていないと言われている。断層の下部地殻内の延長部のすべりにより断層へ応力集中が生じるという仮説を提案しているが、その検証を行い、物理モデルを構築したい。下部延長に加えて,断層両端の役割の解明も重要である.また、ひずみ速度の小さな領域で起こった内陸大地震に関して、下部地殻内のすべりが断層中央部直下にしか発生していないという仮説も提案したが、その検証を行いたい。

 具体的な研究内容の例:これまでに例のない稠密多点の地震観測(満点計画)により、下部地殻内の不均質構造,および不均質構造の変形による応力場の乱れを明らかにし,有限要素法によるモデリングを行う.ひずみ速度の小さな領域で起こった内陸大地震のお椀型の余震分布の解明を行う。

フィールド:山陰地方の地震帯、長野県西部、近畿中北部、跡津川、濃尾、中越地震、能登半島地震、ニュージーランド南島など

4. 地殻流体の実体に関する研究

 近年、水と地震発生の関係が着目されているが、実証的な研究はほとんど進んでいない。地震発生域における地殻流体の実体と地震発生に関する役割を、地震波トモグラフィー、S波の反射法解析、レシーバー関数解析、応力インバージョン等により明らかにしたい。

 具体的な研究内容の例:10kHzサンプリングおよび満点システムによる稠密多点地震データを用いて、地殻構造、地震活動、応力場などの時空間変化を詳細に求め,地殻流体の役割を解明する.

フィールド:長野県西部,島根・鳥取、近畿中北部、ニュージーランド

5. 地殻のダイナミクスに関する研究

 これまでよく分かっていなかった下部地殻の物性等を明らかにして、内陸で観測されている変位速度場や応力場、重力異常、地形・地質構造を合理的・総合的に説明したい.

 具体的な研究内容の例:thick skinモデル、thin skinモデルどちらが正しいか? 並走する活断層の意味は何か? 歪み速度のパラドックスの解明、上部地殻で非弾性変形は起こっているか? 短縮している堆積盆地はどうして沈降するのか? エアリー型アイソスタシーはどうして成り立っているか? などの未解明の問題を既存データの詳しい解析や有限要素法等のモデリングにより解明する.

フィールド:新潟-神戸歪集中帯など

6. 地震の初期破壊過程の研究

 何が地震の大きさを決めるのか,地震は始まる前から自分の大きさを知っているかという大問題を明らかにすることを目指す。これまでの研究により、微小地震の波形にはSlow Initial Phaseと呼ばれるゆっくりした初期フェイズがあり、その継続時間と地震の大きさの関係があることが分かっている。初期フェイズは、主フェイズに比べて、相対的に低い応力降下量の破壊を反映していると考えられる。この観測結果は、地震とは何か? 地殻の強度分布はどうなっているか? など、重要な問題に答えるための突破口となると期待される。

 具体的な研究内容の例:微小地震の初期破壊過程の解明,断層の強度の空間分布の解明,アスペリティや破壊開始点の特性の解明

フィールド:長野県西部,鳥取県西部,東北地方太平洋沖

7. 西南日本の地震活動の活発化

 西南日本は南海トラフの巨大地震前の活動期に入ったと言われているが、次にどこで内陸大地震が起こるかはほとんど分かっていない。活断層の活動履歴などの統計的な情報と地震メカニズム解による応力場等の物理的なデータに基づき、今後の活動の予測を試みる。

8. 兵庫県南部地震はなぜ起こったか?

 兵庫県南部地震から20年となるが、なぜ起こらねばならなかったのかということは、ほとんど分かっていない。断層への応力蓄積過程、デタッチメント仮説等を検証して、なぜ起こったかに迫りたい。

 具体的な研究内容の例:デタッチメント仮説と地殻変動、応力場の関係、余震分布がお椀型になっていない原因、活断層の地表トレースと地下の震源断層の関係、1596年慶長地震と兵庫県南部地震の関係など

9. 長野県西部地震はなぜ起こったか?

 長野県西部地震についても、同様にその発生過程については、デタッチメント仮説が提唱されているが、まだ決着はついていない。

 具体的な研究内容の例:デタッチメント仮説と応力場の関係、深部低周波地震と長野県西部地震との関連、震源断層がどうして地表に表れなかったか?、長野県西部地震の断層の両端部の特性など。

10. 大阪府北部の地震に関する諸問題

 2018年6月の大阪府北部の地震は、有馬高槻断層帯近傍で発生したが、付近の活断層との関係等はよく分かっていない。集中観測のデータから詳細な地下構造や応力場を推定して、問題を解決したい。


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