地震誘発のデータと断層の力学モデルから解き明かす地震発生過程

从地震感应数据和断层力学模型阐明地震发生过程

• 批准号: 11J02150
• 负责人: 三井 雄太
• 金额: $ 1.54万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011 至 2013
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11J02150/
• 关键词: 東北地方太平洋沖地震; GPS; 余効すべり; 津波; スケーリング; 地震動; 断層力学シミュレーション; 摩擦発熱; 地球自由振動; 津波地震; プレート沈み込み; 速度状態依存摩擦則; 間隙流体圧

本年度は、日本列島上に設置されているGPS観測網の観測データを基にして、2011年東北地方太平洋沖地震(マグニチュード9)の直後の地表変動に焦点を絞った研究を行った。まず、2011/3/11に発生した東北地震(日本時間で14:46から約3分間)の直後、東北地方の沿岸に津波の大きなパルスが到来する直前の15:25ごろまでの時間に焦点を絞った。この期間の地表変動は、主として(1)マグニチュード7を超える2つの余震(2)本震破壊端の延長上の領域における断層の余効すべり(3)その他の要因によって生じていると考えられる。Mitsui and Heki (2013, Geophys. J. Int.)では、GPSのデータから(1)の要素を取り除き、(2)を推定した。その結果、東北地震直後の余効すべりは、近隣地域における過去のマグニチュード7～8級地震のものと比べて約1ケタ高速なものであったことがわかった。それについて、断層力学からの解釈を行った。また同時に、当該期間に沿岸へ迫っていた津波の荷重による陸の変形を数値的に計算した。その結果、沿岸での上下変形は最大で1cm程度に達したであろうこと、実際のデータにおいても(精度は不足しているが)同様のシグナルが見られることがわかった。この他、東北地震の表面波の大きな波群が東日本を通り過ぎた直後の時間帯に焦点を当て、GPSの波形記録の中に特徴的な周波数のシグナルが入っていることを見出した(三井・日置, 2013年度測地学会など)。

今年，根据日本群岛上安装的GPS观测网络的观察数据，我们进行了一项研究，该研究重点是2011年Tohoku区域太平洋地震（幅度9）之后的表面波动。首先，重点是在2011年3月11日发生的Tohoku地震发生后立即发生的时间（从日本时间14:46起约3分钟），在大约3:25左右，就在大型海啸脉动到达Toohoku地区海岸之前。在此期间，表面波动被认为主要是由（1）高于7，（2）后售货机，（3）和其他因素的两个余震引起的。 Mitsui和Heki（2013，Geophys。J。Int。）从GPS数据中删除了（1）元素，并估计（2）。结果表明，在Toohoku地震后立即进行滑动，比附近地区以前7-8级地震的速度快。这是用断层力学解释的。同时，通过数值计算，由于在此期间接近海岸的海啸载荷引起的土地变形。结果，发现海岸的上下变形最大约为1 cm，并且在实际数据中发现了类似的信号（尽管准确性不足）。此外，我们重点关注了Tohoku地震穿过日本东部的大波浪之后的时间段，并发现GPS波形记录中包含了独特的频率信号（Mitsui和Hioki，2013年地Geodines Society等）。

项目成果

Megaquake cycle at the Tohoku subduction zone with thermal fluid pressurization near the surface

• DOI: 10.1016/j.epsl.2012.01.026
• 发表时间: 2012-04
• 期刊: Earth and Planetary Science Letters
• 影响因子: 5.3
• 作者: Y. Mitsui;N. Kato;Y. Fukahata;K. Hirahara

2011年東北地方太平洋沖地震による絶対歪みの解放 : 遠地実体波インバージョン解析と動的摩擦弱化

2011年东北太平洋海岸地震的绝对应变释放：远距离体波反演分析和动摩擦减弱

• 发表时间: 2012
• 期刊: 地質学雑誌
• 作者: 深畑幸俊;八木勇治;三井雄太
• 通讯作者: 三井雄太

東北沖巨大地震サイクルの力学モデル-普段はゆっくりすべり域でも地震時の最大すべり域に-

东北冲大地震周期的力学模型 - 通常慢滑移区在地震期间变成最大滑移区 -

• 发表时间: 2011
• 作者: 三井 雄太;日置 幸介;牛尼翔太;Yuta Mitsui・Yoshihisa Iio・Yukitoshi Fukahata;三井雄太・加藤尚之・深畑幸俊
• 通讯作者: 三井雄太・加藤尚之・深畑幸俊

2011年東北地方太平洋沖地震はどのようにして発生し、大きくなったのか?-動的弱化と引きずられる周り-

2011年东北太平洋沿岸地震是如何发生以及如何发展的 - 动力减弱和周围环境受到拖累 -

• 发表时间: 2011
• 作者: 三井 雄太;日置 幸介;牛尼翔太;Yuta Mitsui・Yoshihisa Iio・Yukitoshi Fukahata;三井雄太・加藤尚之・深畑幸俊;牛尼翔太;三井雄太・日置幸介;三井雄太・日置幸介;三井雄太・飯尾能久・深畑幸俊;三井雄太・加藤尚之・深畑幸俊;Yuta Mitsui・Kazuro Hirahara;三井雄太・平原和朗・Massimo Cocco;三井雄太・飯尾能久
• 通讯作者: 三井雄太・飯尾能久

水平/鉛直スペクトル比で見る東北地震発生直後の(超)長周期地震動

东北地震发生后的（超）长周期地面运动，如水平/垂直谱比所示

• 发表时间: 2013
• 作者: Noda S;Asano Y; Akamata K;Aozasa N;Taniguchi T;Takahashi T;Ichimura Y;Toyama T;Sumida H;Yanaba K;Tada Y; Sugaya M;Kadono T;Sato S.;三井雄太・日置幸介
• 通讯作者: 三井雄太・日置幸介