専門

構造地震学

研究テーマ

• プレート沈み込み帯の構造と地震（日向灘・ヒクランギ・琉球海溝）
• プレート拡大系の構造と地震（沖縄トラフ・ラウ海盆）
• プレート衝突帯の構造と地震（奄美海台・伊豆衝突帯）
• 泥火山（日向灘）

職歴

2024年10月	国立研究開発法人海洋研究開発機構 海域地震火山部門 地震発生帯研究センター 主任研究員
2020年10月	国立研究開発法人海洋研究開発機構 海域地震火山部門 地震発生帯研究センター 副主任研究員
2019年4月	国立研究開発法人海洋研究開発機構 海域地震火山部門 地震発生帯研究センター 研究員
2016年5月	国立研究開発法人海洋研究開発機構 地震津波海域観測研究開発センター 研究員
2014年4月	国立研究開発法人海洋研究開発機構 地震津波海域観測研究開発センター ポスドク研究員
2012年4月	ハワイ大学マノア校 ポスドク研究員
2011年4月	東京大学地震研究所 特任研究員

学歴

2011年3月	東京大学大学院 理学系研究科地球惑星科学専攻 博士課程 修了（理学（博士））
2006年3月	東京大学 理学部地球惑星物理学科 卒業

主要論文

Arai, R., S. Miura, Y. Nakamura, G. Fujie, S. Kodaira, Y. Kaiho, K. Mochizuki, R. Nakata, M. Kinoshita, Y. Hashimoto, Y. Hamada, K. Okino, Upper-plate conduits linked to plate boundary that hosts slow earthquakes, Nature Communications, 14, 5101, https://doi.org/10.1038/s41467-023-40762-4, 2023
南海トラフ最西端に位置する日向灘において地震波探査を実施し、海底面からプレート境界（深さ10-13km）まで鉛直方向につながる幅数kmの低速度体が上盤プレート内に複数存在することを発見した。これらの低速度体は、南東側から沈み込む九州パラオ海嶺（起伏に富んだ海山群）によって上盤プレートが強く破砕された場所であると解釈される。また、この破砕帯は流体を豊富に含むスロー地震の発生領域と連結していることを明らかにした。上盤内の破砕帯はプレート境界等の地殻深部から上昇してくる流体の経路となっており、その一部は海底面に泥火山を生じていると考えられる。

Arai, R.,, S. Kodaira, S. Henrys, N. Bangs, K. Obana, G. Fujie, S. Miura, D. Barker, D. Bassett, R. Bell, K. Mochizuki, R. Kellett, V. Stucker, B. Fry, NZ3D Team, Three-dimensional P wave velocity structure of the northern Hikurangi margin from the NZ3D experiment: Evidence for fault-bound anisotropy, Journal of Geophysical Research: Solid Earth., 125, e2020JB020433. https://doi.org/10.1029/2020JB020433, 2020.
(JGR Solid Earth Editors’ Highlights: https://www.jamstec.go.jp/rimg/j/topics/20210115.html; https://eos.org/editor-highlights/fault-related-anisotropy-in-the-hikurangi-subduction-zone)
海山の沈み込みに伴って、浅部スロー地震が頻発するニュージーランド北島東方沖のヒクランギ沈み込み帯において、日米英NZの国際共同研究の一環で3次元地震波探査を実施し、プレート境界浅部の3次元P波速度とその方位異方性を明らかにした。上盤プレート内の分岐断層とプレート境界周辺で大きな異方性を検出し、その方位分布から、付加体内にはプレート沈み込みと整合する圧縮応力場となっていることを示した。また、前弧海盆の直下に沈み込む海山を示す高速度体を検出した。

Arai, R., S. Kodaira, Y. Kaiho, T. Takahashi, S. Miura, Y. Kaneda, Crustal structure of the southern Okinawa Trough: Symmetrical rifting, submarine volcano, and potential mantle accretion in the continental back-arc basin, J. Geophys. Res. Solid Earth, 122, 622–641, doi:10.1002/2016JB013448, 2017.
背弧リフトを進む沖縄トラフ南部の地殻構造を明らかにし、リフト軸直下のマグマ貫入構造とリフティングによって発達した多数の正断層を検出した。また、リフト軸と島弧の間の深さ6 kmにマグマ溜まりの証拠を発見し、その場所が1924年に噴火した西表北北東海底火山である可能性を指摘した。

Arai, R.,, T. Takahashi, S. Kodaira, Y. Kaiho, A. Nakanishi, G. Fujie, Y. Nakamura, Y. Yamamoto, Y. Ishihara, S. Miura, Y. Kaneda, Structure of the tsunamigenic plate boundary and low-frequency earthquakes in the southern Ryukyu Trench, Nature Communications, 7, 12255, doi:10.1038/ncomms12255, 2016.
琉球海溝南部において屈折法探査・反射法探査および海底地震計を用いた地震観測を実施し、それらの地震波データを解析した。その結果、プレート境界近傍で低周波地震が発生していること、またプレート境界の浅部から深部に高圧な流体が存在し、低周波地震の発生に強く寄与している可能性が高いことを明らかにした。さらに、同地域においてプレート境界断層とプレート境界断層から分岐し海底面に至る断層（分岐断層）から成る楔形の構造が存在することを明らかにし、これが津波データから推定される1771年八重山地震の巨大津波発生源とよく一致することを明らかにした。

（プレスリリース: https://www.jamstec.go.jp/j/about/press_release/20160722_2/）
（話題の研究 謎解き解説: https://www.jamstec.go.jp/j/about/press_release/quest/20160722/）

Personal website https://sites.google.com/view/ryuta-arai/home
ORCiD https://orcid.org/0000-0002-0030-0754