■発表要旨
１．プロジェクトの目的
東北日本および西南日本における地震発生過程のシミュレーションを行う。特に、繰り返し発生する南海トラフ巨大地震サイクルのモデリングを中心に、西南日本下に複雑な形状で沈み込むフィリピン海プレートの構造を含む3次元不均質場での、複数の断層の準静的・動的相互作用を考慮した地震発生過程のシミュレーション・モデルの開発を行う。
２．今年度当初の計画
1) 準静的地震サイクルシミュレーション
- 弾性問題 1.1)平面形状断層からプレートの3次元形状に即した曲面形状断層を扱えるようにソフトウェアを改良し、プレート沈み込みの3次元形状の効果を調べる。1.2)東北日本モデルでは、2003年十勝沖地震において、地震破壊伝播・余震活動・余効変動の詳細な解析から摩擦パラメータ分布を推定し、弾性モデルで、2003年十勝沖地震の再現と釧路沖および根室沖まで含めた地震発生シミュレーションを行う。1.3)西南日本モデルでも、プレート3次元形状を取り入れた弾性シミュレーションを行い、形状の効果を調べる。
- 粘弾性問題 1.4)簡単化した2.5次元東北日本構造モデルに対し、すべり応答関数のマントルウェッジの粘性率コントラスト依存性を調査する。1.5)西南日本では作成した3次元粘弾性大規模FEMモデルを用いて、不均質粘弾性媒質におけるすべり応答関数を作成し、3次元不均質粘弾性構造の影響を調べる。1.6）不均質媒質中でのすべり応答関数を計算し、準静的地震発生サイクルシミュレーションを実行する。
2) 動的破壊伝播シミュレーション
-
16年度は既知の解を持つ簡単な平面境界における破壊伝播シミュレーションを行いコードの精度検証を行ったが、17年度では、より複雑で現実的な横ずれ断層および海溝型逆断層における破壊伝播シミュレーションを行い精度検証を続行する。
３．今年度得られた成果、および達成度
＜成果＞
1) 準静的地震サイクルシミュレーション
- 弾性問題 三角小断層を用いた曲面弾性断層モデルを用いて、プレートの3次元形状を取り入れた弾性問題における準静的地震発生シミュレーションコードを作成した。プレート沈み込みの3次元形状の効果の一例として、スロースリップの発生の一要因としてプレートの沈み込み角度の変化が関連していることを示した。東北日本モデルでは、北海道におけるプレート形状モデルを作成し、2003年十勝沖地震の際観測された余効すべりを含む、十勝～厚岸～根室沖での複雑な地震発生サイクルシミュレーションのモデル化に成功した。北海道から東北日本にかけての3次元弾性FEMモデルを作成し不均質弾性がすべり応答関数に及ぼす影響を調べた。西南日本モデルでは、南海トラフ沿いに沈み込むプレートの3次元形状モデルを作成し、深さに依存した摩擦パラメータを与え、予備的な地震発生サイクルシミュレーションを実行した。
- 粘弾性問題 簡単化した2.5次元東北日本構造モデルに対し、1896年陸羽地震の余効変動を解析し、東北日本におけるマントルの粘性係数を見積もった。また、マントルウェッジの粘性係数を変えたシミュレーションを実行し、すべり応答関数のマントルウェッジの粘性率コントラスト依存性を調査した。西南日本では、3次元不均質粘弾性FEMモデルを再構築した。
2) 動的破壊伝播シミュレーション
-
現実的な横ずれ断層および海溝型逆断層における破壊伝播シミュレーションを行い精度検証を続行した。
＜達成度＞
1.1)90％、1.2)90％、1.3)60％、1.4)90％ 1.5)60％、1.6)50%、2)60％
(各番号は２の今年度当初の計画の番号に対応する)