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(0) 課題番号:1009
(1) 実施機関名:北海道大学大学院理学研究科
(2) 研究課題名:広域応力場モニタリング法の開発
(3) 最も関連の深い建議の項目
2(2)ア. 地殻活動モニタリングシステムの高度化−日本列島域
(4) その他関連する建議の項目
1(2)ア. プレート境界域における歪・応力集中機構
1(2)イ. 内陸地震発生域の不均質構造と歪・応力集中機構
(5) 平成15年度までの関連する研究成果(または観測実績)の概要
勝俣 啓,応力テンソルインバージョン法により推定された太平洋プレート内部の主応力パターン,地球惑星科学関連学会2003年合同大会,T054-008,2003.
 応力テンソルインバージョン法を日高合同地震観測のデータに適用し、太平洋プレート内部の最大および最小主応力の空間パターンを推定した。その空間パターンは系統的な変化を示し、プレートが下方にベンディングしているという単純なモデルで説明できることが分かった。
勝俣 啓,応力テンソルインバージョン法によって推定された浦河沖地震活動域の主応力パターン,日本地震学会2003年度秋季大会,A045,2003.
 応力テンソルインバージョン法を日高合同地震観測のデータに適用し、浦河沖地震活動域の主応力の空間パターンを推定した。その空間パターンは系統的な変化を示し、剥離した千島島弧の下部地殻が太平洋プレート上面に衝突しているというモデルで説明できることが分かった。
(6) 本課題の平成16年度からの5ヶ年の到達目標と、それに対する平成16年度実施計画の位置付け
 地表近傍だけでなく微小地震が発生している深部地殻をも含む領域における応力の時間・空間的変化を予測することが本計画の目標である。最終的には10キロメートル立方程度の空間グリッドを地殻・上部マントル内に設定し、各グリッドにおいて10年ごとの応力テンソルの変化を推定したい。
 有限要素法などを用いたプレートや地殻の変形に関する従来の研究は、対象領域の外側から外力を加えて内部応力を計算し、地震活動度や震源メカニズム解などの観測値をうまく説明できるかどうか議論していた。しかしこのようなアプローチでは実用的な応力場の推定は不可能であった。本計画では地震活動度や震源メカニズム解等を用いて逆解析を行い、対象領域の境界に作用する外力を推定することを考える。そして求められた外力が作用し続けたと仮定して、内部応力が時間的・空間的にどう変化するか予測する。本計画は従来の研究手法とは異なるアイデアに基づいているので非常にチャレンジングではあり、良い成果が得られるかどうかは未知数である。
 平成15年度までの研究により応力テンソルインバージョン法を用いると主応力の空間パターンがうまく抽出できることが分かってきた。平成16、17年度は鳥取県西部地震の余震域をテストフィールドに設定し、主応力の空間パターンの推定と外力を推定するための手法を開発する。その成果を基に、平成18〜20年度は跡津川断層域および日高山脈付近で地震活動度の予測実験を予定している。
  平成16年度 鳥取県西部地震の余震域での主応力空間パターンの推定
外力を推定するための逆解析手法の理論的研究
  平成17年度 外力を推定する計算機プログラムの開発・数値シミュレーション
鳥取県西部地震の余震域への適用し余震活動度の時間変化が予測可能かどうか検証
  平成18年度 応力および地震活動度の予測実験(跡津川断層域と日高山脈付近)
  平成19年度 予測実験を継続
  平成20年度 手法の妥当性の総合的検討。
(7) 平成16年度実施計画の概要
 応力テンソルインバージョン法を鳥取県西部地震の臨時余震観測のデータに適用し、主応力軸の3次元的な空間パターンを推定する。有限要素法を用いて、得られた空間パターンを説明する力学モデルについて議論する。また同時に、応力パターンと地震活動度等を用いて、対象領域の周囲に作用する外力を逆解析により推定する手法を理論的に研究する。
(8) 実施機関の参加者氏名または部署等名:勝俣 啓
他機関との共同研究は無し。
(9) 問い合わせ先
 部署等名:理学研究科附属地震火山研究観測センター
 電話:011-706-2643
 e-mail:
 URL:http://www.eos.hokudai.ac.jp


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