課題番号:1009
北海道大学大学院理学研究院
広域応力場モニタリング法の開発
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.
平成16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.
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 | 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18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19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20年度 | 手法の妥当性の総合的検討. |
平成17年度までに開発した応力3次元分布推定法は,様々な仮定を置いていた.それらの仮定の妥当性を検討し,仮定に含まれるパラメータをグリッドサーチするなどして,推定法に改良を加える.また応力分布を計算し答えを出すことは可能であるが,その結果の解釈方法,信頼度の評価方法をどのようにすればよいのか目処が立っていない.それらも18年度に検討したい.
依然として,応力分布の計算結果の解釈方法,信頼度の評価方法をどのようにすればよいか目処が立っていない.応力テンソルインバージョン法で決定される主応力軸の向きとR値1
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は,別々に議論されることが多い.例えば,主応力軸の向きの空間的な変化と広域応力場を関連付けることはよく行われるが,R値の空間分布も含めて解釈することは難しい.一方,本研究のように応力テンソル6成分に変換すれば,主応力軸の向きとR値を総合的に解釈することが可能である.その点において,本研究の手法は優れていると言える.
勝俣 啓
なし