日本列島における350万年前以降の急激な東西短縮のメカニズムの定量的解明

定量阐明350万年前日本列岛东西向快速缩短的机制

• 批准号: 19J00531
• 负责人: 篠島 僚平
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-25 至 2022-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19J00531/
• 关键词: テクトニクス; 第四紀地殻変動; 長期的地殻変動; 日本列島の東西短縮; プレートテクトニクス; 三重会合点; 背弧拡大; プレート内部変形; 日本列島; 第四紀; 東西短縮力; 山脈隆起; フィリピン海プレート; 応力場; プレート境界上の摩擦力; 2011年東北地方太平洋沖地震

フィリピン海プレートの運動方向の変化に伴う三重会合点の移動が日本列島の東西短縮を引き起こしたという仮説を定量的に検証するため、有限要素法を用いた数値シミュレーションを行った。まずは深さ方向の形状・不均質性は考慮せず、陸側プレート・フィリピン海プレート・太平洋プレートの3プレートを模した2次元平面的なシミュレーションを行った。モデルの駆動は、フィリピン海プレートの西進を速度境界条件として与えた。その結果、3プレートの塑性強度の比によって生じる現象が大きく異なるという結果が得られた。まず、3プレートが全て同じ強度を持っている場合、太平洋プレート内に横ずれトランスフォーム断層が生じ三重会合点が消失、陸側プレート内の変形はほぼ生じないという結果が得られた。次に、陸側・フィリピン海・太平洋プレートの塑性強度の比を1:1:4とした場合、三重会合点と日本海溝～伊豆・小笠原海溝の西進が生じ、陸側プレートに東西圧縮変形、フィリピン海プレートにはそれと同等の東西引張変形が生じた。そして、同強度比を1:2:4とした場合、変形は陸側プレートのみに集中するという結果が得られた。現実には陸側プレートに東西圧縮が集中し、その1割程度の規模の背弧拡大がフィリピン海プレートに生じている。このことから、現実では陸側プレートが最も強度が弱く変形しやすく、太平洋プレートは強度が強く、フィリピン海プレートはその間の強度を持っているという事が示唆された。また、三重会合点の移動とそれに伴う日本列島などのプレート内変形を及ぼすのに必要な力は、各プレートの強度、とりわけプレート内の最も弱い部分の強度に規定されることが分かった。そして、力の伝わるメカニズムは、フィリピン海プレート内に生じた東西引張力が伊豆-小笠原海溝を通じて、太平洋プレート内に生じるせん断応力を介し、日本海溝を通じて日本列島に東西圧縮力を及ぼす事が示された。

为了定量检验以下假设：由于菲律宾海板运动方向的变化，三重装配点的运动导致日本群岛的东西降低，我们使用有限元方法进行了数值模拟。首先，我们进行了二维平面模拟，该模拟模仿了三个板块：陆板，菲律宾海板和太平洋板块，而无需考虑在深度方向上的形状和不均匀性。该模型的驾驶被以菲律宾海板的向西发展为速度边界条件。结果，发生的现象大不相同，这取决于三个板的塑料比例。首先，当所有三个板具有相同的强度时，太平洋板内发生了横向变换故障，三重组件点消失了，几乎没有变形在陆板中。接下来，当陆地的塑料强度之比，菲律宾海和太平洋板块为1：1：4，MIE聚会点以及日本战the的向西运动与Izu和Ogasawara沟槽发生了，导致了东韦斯特的压缩变形，在陆上板上，在菲利普板上的相同的东西方面的​​菲利普（Philippine Sea）在菲利普（Philippine Sea）上。此外，当将相同的强度比设置为1：2：4时，变形仅集中在陆地板上。实际上，东西向压缩集中在陆板上，而后弧膨胀约10％发生在菲律宾海板上。这表明实际上，陆地板具有最弱的强度，并且很容易变形，太平洋盘子具有最强的强度，而菲律宾海板之间具有强度。还发现，移动三重装配点所需的力和导致板内变形所需的力，例如在日本群岛中，由每个板的强度，尤其是板中最弱部分的强度定义。已经表明，菲律宾海板中产生的东西方力量通过izu-ogasawara沟渠在日本群岛上施加东西压缩力，并通过太平洋板块内产生的剪切应力，以及日本群岛通过日本沟渠在日本群岛上产生的剪切应力。

项目成果

Mechanism of interseismic subsidence of the Northeast Japan forearc during the late period of a gigantic earthquake cycle

大震周期后期日本东北弧前震间沉降机制

• 发表时间: 2019
• 作者: Seigo Kameshima;Zunrong Sheng;Tomohiro Nozaki;村串まどか，新井沙季，ラプチェフ・セルゲイ，中井 泉，S. Gorbunov ，越田 賢一郎，中村 和之;篠島僚平・芝崎文一郎・岩森光・西村卓也・中井仁彦
• 通讯作者: 篠島僚平・芝崎文一郎・岩森光・西村卓也・中井仁彦