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(0) 課題番号:4001
(1) 実施機関名:(独)海洋研究開発機構
(2) 研究課題名:固体地球統合研究
(3) 最も関連の深い建議の項目
1(2)ア.プレート境界域における歪・応力集中機構
(4) その他関連する建議の項目
(1) イ. 列島規模のプレート内の構造と変形
(3) ア. 断層面上の不均質性
イ. 地震波動伝播と強震動予測
(4) ア. 摩擦・破壊現象の物理・化学的素過程
イ. 地殻・上部マントルの物質・物性と摩擦・破壊構成則パラメータ
(1) ア. 日本列島域
イ. 特定の地域
(2) ウ. 東南海・南海地域
エ. その他特定の地域
(3)   地下構造と状態変化をモニターするための技術開発と高度化
(5) 平成15年度までの関連する研究成果(または観測項目)の概要
 地殻構造研究では、文部科学省からの受託研究、「東南海・南海地震におけるプレート形状等を把握するための構造調査研究」により紀伊半島沖における構造調査を、「十勝沖地震に関する緊急研究」により十勝沖地震震源域周辺の構造調査を実施した。また、日本海溝三陸沖における深部構造調査を実施した。一方、東海沖〜中部日本に至る海陸統合地殻構造調査の結果、想定される東海地震震源域においてアスペリティとなりうる可能性が示唆される海嶺の繰り返し沈み込み構造が発見された。
 地震発生帯メカニズム研究では、四万十帯における断層岩分析によるミクロ現象の解明研究を推進し、海溝型地震発生に伴う断層の高速摩擦加熱によって生じたガラス質の、いわゆる地震の化石と呼ばれる「シュードタキライト」を発見した。また、台湾の集集地震におけるチュルンプ断層の破壊過程研究を実施した。室内実験によるすべり摩擦則等のミクロ現象の理解とその理論構築を推進した。
 プレート挙動モデリング研究では、地球シミュレータを活用した地震発生サイクルシミュレーション研究、日本列島規模の地殻活動研究等の研究を実施し、沈み込み帯におけるプレートのダイナミクス理解を推進した。
(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
 5ヶ年の到達目標としては、地震波・電磁気等による地球内部構造のモニタリング、沈み込み帯等の岩石試料の物性分析、プレート構造解析と海溝型地震の発生力学、堆積物試料の精密解析、これら分析・解析手法の高度化など、地球内部の動的挙動(ダイナミクス)に関する調査観測と実験の結果に基づきマントル・プレートの動的挙動の数値モデルを開発すると共に、これらの研究を通じて、巨大地震、火山噴火、津波などの災害を発生させる地球変動メカニズムの解明及び予測への貢献を目指す。
 特にプレート挙動解析研究プログラムでは、プレートの運動による海溝型地震や地殻変動等の動的過程を理解するため、プレート沈み込み帯の構造を探査する。この結果とプレート境界域の物質研究等に基づき地殻活動モデルを開発する。具体的には、
a    南海トラフにおける巨大地震発生過程を規定する構造要因の抽出および伊豆小笠原弧域等のプレート沈み込みに関わる知見の蓄積のため、制御震源を用いた反射法や屈折法構造調査等により、南海トラフ周辺のフィリピン海プレートについて深さ約30キロメートルの範囲で、伊豆・小笠原弧域等について深さ約20キロメートルの範囲で、地殻構造を探査する。
b    温度数10〜600ド、圧力数10〜800メガパスカル程度のプレート境界域の岩石の物性、力学的挙動、物理化学過程について研究を行う。
c    aおよびbの結果を反映して広さ約600キロメートルかける300キロメートル、深さ約50キロメートルの範囲で地殻構造を数値化し、「地球シミュレータ」を用いてプレート挙動に関する数値実験を行う。この成果を用いて、時空間スケールの異なる現象を扱うプレート挙動モデルの開発を進める(中期計画「プレート挙動解析研究」より)。
  平成16年度は、昨年度に引き続き、プレートダイナミクスを理解するためのプレート沈み込み帯を中心にした地殻構造調査研究を実施し、また、フィールド調査、試料分析、室内実験など地震発生帯の物質科学研究を推進し、構造研究やモデリング研究との統合化によりプレートダイナミクスのミクロ−マクロ現象の統一的理解を図る。更にモデリング研究においては、観測データの解析や複雑な現象のメカニズムの解明を目的として、地球シミュレータなどを用いた大規模高速計算によるシミュレーションを行うとともに、新たな手法を取り入れたソフトウェアの開発を開始する。
(7) 平成16年度実施計画の概要
 これまで実施してきた南海トラフ(紀伊半島沖周辺)ならびに日本海溝(宮城沖)のプレート沈み込み帯の地殻構造調査を実施し、海溝型地震発生過程を規定する構造要因の抽出を推進する。
 また、フィールド調査、地すべり地帯におけるボーリング試料の分析、および圧密・剪断実験などによる地震発生帯の物質科学研究を行なう。
 モデリング研究では、地球シミュレータを活用した地震発生サイクルシミュレーション等の研究を推進する。
 これらの各研究結果との統合化により、プレート沈み込み帯におけるミクロ-マクロ現象を統一的に理解するモデルの構築を図る。
(8) 実施機関の参加者氏名または部署等名:地球内部変動研究センター
他機関との共同研究の有無:有
機関名
東京大学地震研究所(1人)、東京大学大学院理学系研究科(3人)
(9) 問い合わせ先
 部署名:経営企画室企画課
 電話:046-867-9204
 e-mail:
 URL:http://www.jamstec.go.jp/


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