地球シミュレータセンター

平成19年度 地球シミュレータ利用報告会

1. プロジェクト名

複雑断層系の地震発生過程シミュレーション

Simulation of Earthquake Generation Process in a Complex System of Faults

2. プロジェクト責任者名

平原 和朗

Kazuro Hirahara

3. プロジェクトの目的

海溝型巨大地震の発生様式の多様性ならびに内陸地震との相互作用のメカニズム解明、および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。

4. 今年度当初の計画

• 1)西南日本を対象に過去の巨大地震発生様式を再現する摩擦パラメータ分布を推定する。
• 2)2003年十勝沖地震の余効変動データから推定された摩擦パラメータを用いて地震発生サイクルシミュレーションを行うとともに、その結果を様々な観測データと比較する。
• 3)宮城県沖の複数のアスペリティ相互作用をモデル化し、地震サイクルごとの発生パターン変化を調べる。
• 4)東海地方や豊後水道で発生しているスロースリップの発生要因を探る。
• 5)東北地方の2.5次元モデルでの粘弾性媒質の地震発生サイクルミュレーションを行う。
• 6)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。
• 7)西南日本については不均質粘弾性が内陸の地震活動に及ぼす影響を評価する。
• 8)FEMを用いた動的地震発生モデルを開発し、逆断層問題で現実的な問題を扱う。

5. 今年度得られた成果、および達成度

成果

1)〜3)に関連して、従来再現できていなかったプレート境界地震の再来間隔の大きな変化を再現する枠組みについて検討し、南海トラフに限らない、より一般的な巨大地震発生サイクルにおける再来間隔変化のモデルを見いだした。このモデルによれば海溝型巨大地震の長期評価を改善できる可能性があり、防災上も重要な成果である。またそのモデルでは、複数のアスペリティが地震発生サイクル毎に連動したりしなかったりという、様々な海溝型巨大地震に見られる特徴も再現し易いことがわかった。

4)に関連して、普段相似地震を起こしている場所が余効すべりの通過によってスロースリップイベントを起こす場合があることを明らかにした。

5)6)に関連して、粘弾性ではないが、弾性不均質によって余効すべりの推定が無視できない影響を受けることを、3次元FEMモデルを用いて示した。またより大規模な3次元FEMモデルを構築中である。

7)に関連して、西南日本の内陸の地震発生時期を、海溝型巨大地震にともなう粘弾性応力変化で説明するには、スリッププレディクタブルモデルにもとづいて海溝型地震のすべり量を与える方が説明し易いことを示し、さらに多くの内陸活断層について応力変化を調べた。

8)に関連して、開発したFEM動的地震発生過程の計算手法が逆断層問題でも有効であることを示した。

達成度

1)〜3)70%(個別の課題ではなく、すべてに共通する本質的な進展があった) 4)30%　　　5)・6)20%　　　7)30%　　　8)70%