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
- 準動的地震サイクルシミュレーション
・弾性問題：1.1) 西南日本では、3次元形状を取り込み、破壊のセグメント化を実現する摩擦パラメータ分布を推定する。また、シミュレーションにより前駆すべりの規模や発生位置を検討し，前駆的地殻変動を捉えるために必要な観測態勢についての資料を提供する。1.2) また東海地方や豊後水道でスロースリップが発生しているが、プレート形状等その発生要因を探る。1.3) 北海道～東北日本では、2003年十勝沖地震の余効変動を含む地震発生サイクルシミュレーションにより、摩擦パラメータ分布を推定する。
・粘弾性問題：1.4) 西南日本粘弾性FEMモデルですべり応答関数を作成し、その評価を行う。1.5) 東北地方の2.5次元モデルでのシミュレーションを行う。その過程で、GeoFEMソルバーの改良ならびにすべり応答関数計算の効率化を図り、粘弾性不均質構造が地震サイクルに及ぼす影響を評価する。1.6) 次に、北海道～東北日本の3次元粘弾性大規模FEMモデルを構築し、粘弾性すべり応答関数を用いて、1968年十勝沖地震後に観測された余効変動を、余効すべり起源のものと媒質の粘弾性応答起源のものに分離することを目指す。 - 動的破壊伝播シミュレーション：逆断層問題で精度検証を行う。
3. 今年度得られた成果
- 準動的地震サイクルシミュレーション
・弾性問題：1.1) 西南日本では、３次元形状を取り込んだシミュレーションにより生じる地殻変動を計算し、実データと比較した。また海底ネットワーク観測計画のために計算結果を提供した。1.2) スロースリップまで含めた地震サイクルデータ・プレート境界におけるすべり発展データから摩擦パラメータ分布を推定する手法の開発を行った。 1.3) 北海道～東北日本では、3次元不均質弾性FEMモデルにより作成したグリーン関数に基づいて、2003年十勝沖地震の余効すべり分布を推定した。
・粘弾性問題：1.4) 西南日本では、3次元粘弾性FEMモデルにより作成した粘弾性すべり応答関数を用い、フィリピン海プレートの沈み込みと南海トラフ巨大地震による内陸活断層におけるクーロン破壊関数を計算して評価した。1.5) 東北地方の2.5次元モデルでのシミュレーションを行った。その過程で、すべり応答関数計算に重力による荷重項を追加するとともに、GeoFEMソルバーの改良・すべり応答関数計算の効率化手法の開発を行った。1.6) 東北2.5次元モデルでの粘弾性すべり応答関数を用いて、三陸沖の固着状態分布に粘弾性不均質構造が及ぼす影響を調べた。 - 動的破壊伝播シミュレーション：逆断層問題で精度検証を行った。