Can the water carried into the Earth's interior by plate subduction return to its surface by earthquakes?

板块俯冲带入地球内部的水能否通过地震返回地球表面？

基本信息

批准号：
21H01187
负责人：
田中愛幸
金额：
$ 11.73万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H01187/
关键词：
スロー地震水重力プレート沈み込み帯地殻流体

项目摘要

本研究は、これまでの観測手法では困難だった、より短い継続時間をもつスロー地震に伴う重力異常の検出を目指している。２０２１年度には重力観測の時間分解能を高めるのに必要となる、連続観測可能な相対重力計を取得した。２０２２年度は、この相対重力計と既存の絶対重力計を組み合わせた新しい観測手法を開発する第一歩として、この相対重力計の長期安定性を評価するための重力データを取得した。具体的には、相対重力計を超伝導重力計の設置してある水沢VLBI観測所へ設置し、約７カ月にわたる連続比較観測を行った。現在、重力データおよび比較するための地下水のデータを解析中である。スロー地震発生域で重力異常を検出する際にノイズとなる、降雨に伴う地下水位変化の影響を評価する手法を開発し、同手法を用いることで重力異常の検出精度が有意に向上することを石垣島のスロー地震発生域のデータを用いて示した。また、南海トラフ（東海・四国・九州）で既存手法による重力観測を実施し、スロー地震発生域における重力の時間変化データを増やすことができた。これまでに観測した結果から、流体移動の様式に基づいて重力異常の正負が変動するような現象論的モデルを提案した。潮汐がスロー地震の発生様式を変化させるメカニズムについて論文二編で報告した。巨大地震に伴う重力異常を解釈するための理論開発に関しては、地震時の変動を球体地球モデルと既存の半無限モデルの結果を比較し、球体地球モデルを用いることで観測データがより良く説明できることを示した。

这项研究旨在检测与持续时间较短的慢地震相关的重力异常，这是传统观测方法难以做到的。 2021年，我们获得了可以进行连续观测的相对重力仪，这对于提高重力观测的时间分辨率是必要的。 2022 财年，我们获取了重力数据来评估该相对重力计的长期稳定性，这是开发将该相对重力计与现有绝对重力计相结合的新观测方法的第一步。具体来说，我们在安装有超导重力仪的水泽VLBI天文台安装了相对重力仪，并进行了约七个月的连续比较观测。我们目前正在分析重力数据和地下水数据进行比较。我们开发了一种方法来评估降雨引起的地下水位变化的影响，在慢震发生地区检测重力异常时会产生噪音，并证明使用该方法可以显着提高重力异常的检测精度。石垣岛慢震发生区的数据。此外，我们利用现有方法在南海海槽（东海、四国和九州）进行了重力观测，并能够增加慢地震发生地区的重力时变数据。根据迄今为止观察到的结果，我们提出了一种唯象模型，其中重力异常的符号根据流体运动的模式而变化。两篇论文报道了潮汐改变慢震发生模式的机制。关于解释与大地震相关的重力异常的理论的发展，我们比较了球形地球模型和现有的地震波动半无限模型的结果，发现使用球形地球模型可以更好地解释观测数据表明。