視認困難な津波堆積物の識別:防潮林帯での検討

Identification of invisible tsunami deposits: a case study at the coastal forest

講演者:篠崎 鉄哉(海溝型地震履歴研究グループ)

過去に発生した津波の痕跡は必ずしも目視で確認できる形態で地層中に保存されているわけではない.そのため,津波履歴・規模をより正しく推定するためには,視認可能な堆積物だけでなく,視認困難な堆積物を識別する必要があり,その手段の確立が求められている.本発表では,青森県おいらせ町の防潮林帯において視認困難な津波堆積物の識別を堆積学的・地球化学的観点から検討した結果について報告を行う.

中国・四国地方における地震波速度構造の推定と地殻応力場に対する考察

Estimation of seismic velocity structure in the Chugoku and Shikoku regions and its considerations for the crustal stress fields

講演者:椎名 高裕(地震テクトニクス研究グループ)

中国・四国地方の地殻応力場は概ね東西圧縮の横ずれ場として特徴付けられる.一方,山陰地域や中央構造線北側の一部の領域では圧縮軸方位が西北西-東南東方向を向くことが知られている[例えば,Uchide, 2020; 今西・他, 2021].本研究では,中国・四国地方の地殻応力場の不均質性やその成因を地殻構造の観点から検討することを目的として,両地域における3次元地震波速度構造の推定を試みた.本発表では推定された地震波速度構造を示すとともに,中国・四国地方の不均質構造やそれらと地殻応力場との関係を議論する.

単一地震計の非同一成分の相互相関を用いた地震波速度変化のモニタリング

Temporal change of seismic velocity by using the single-station cross-correlation of ambient noise

講演者:二宮 啓(地震災害予測研究グループ)

2つの地震計で観測された地震記録の相互相関を計算することで,観測点間を伝播する仮想的な地震波を抽出できる(地震波干渉法).この地震波干渉法を単一地震計の非同一成分に適用することで,観測点周辺を伝播する地震波を抽出できる.2観測点間の地震波干渉法では減衰の影響によって,高周波数の波を抽出することが難しい場合があるが,単一地震計の場合は高周波数の波を抽出でき,よりローカルな構造を反映できる.本研究では,熊本地震によって生じた地震波速度変化を単一地震計の相互相関関数を使って推定した.本発表では,手法の説明と推定した地震波速度変化の考察を行う.

High resolution marine surface Δ¹⁴C reconstructions using marine organisms produced carbonate attached to tetrapods ashored by high-wave in northern Pacific Coast of Japan

講演者:レゲット 佳(活断層評価研究グループ)

Radiocarbon is produced in the upper atmosphere and distributed in surface of the Earth via carbon cycles and has been used for radiometric dating and as a tracer of Earth surface processes including ocean current. Due to global ocean circulation, apparent radiocarbon ages ranging from ca. 400 to 2,000 years (eg., Servettaz et al., 2019), known as marine reservoir ages. Thus, continuous monitoring of radiocarbon concentrations, Δ14C, has been conducted commonly using annual bands of coral skeletons to reconstruct local oceanography (eg., Hirabayashi et al., 2019). Though, it has mainly been restricted in low latitude since warmer water (higher than 18 degree C) is required to live for corals. One of the few studies that reconstructs the Δ¹⁴C values in higher latitude, such as Tohoku region, in Japan, Kubota et al. (2018) reported the Δ¹⁴C values in the inner bay of Otsuchi area using M.stimposoni shells. Yet the records could not cover recent Δ¹⁴C variations. Additionally, the M.stimposoni samples used in this study are mostly collected from 20 m deep from the sea surface, only one sample collected from shallow water at around 5 m water depth thus more information at shallow water is needed. Ota et al. (2019) also reported high resolution Δ¹⁴C records using abalone shells. However, habitat difference for individual tests could not provide the reference of local marine water Δ¹⁴C. In this study, we reconstruct the Δ¹⁴C of the sea surface by analyzing the calcium carbonate calcareous tubes of Hydroides elegans, which lives at ambient sea level. The samples were obtained from Iwate Prefecture and the carbonate tubes are found on tetrapods at an elevation of 7~8 m and were 30 m away from the nearest group of wave-dissipating blocks. According to the aerial photographs we identified the exact timing when the tetrapods were dislodged. Eighteen samples of carbonate tubes of Hydroides elegans have filled the gap of the dataset previously published by Kubota et al. (2018).

三重県南伊勢町の湖底堆積物に残された過去3000年間のイベント堆積物

Event deposits in a coastal lake at Minami-ise Town, Mie Prefecture during the last 3000 years

講演者:嶋田 侑眞(海溝型地震履歴研究グループ)

三重県南伊勢町に位置する沿岸湖沼「こがれ池」の湖底堆積物から16枚のイベント堆積物が確認された.16枚のうち9枚では,肉眼観察により顕著な層相変化を認められなかったが,CT画像を用いることで有機質泥中の密度変化や堆積構造が確認された.イベント堆積物の堆積年代を推定するため,137Cs測定と大型植物化石および花粉を測定物とした放射性炭素同位体年代測定を行った.年代測定結果からベイズ統計を用いたAge-Depthモデル(Bchron;Haslett & Parnell, 2008)を作成した結果,16枚のイベント堆積物は過去約3000年間に形成されたことが明らかになった.E4,E5については,それぞれ1361年正平地震,887年仁和地震に対応する可能性がある.また,珪藻化石群集分析を行い,過去3000年間における古環境を復元した結果,最上位のイベント堆積物E1の上位では,汽水種の割合が増加することが分かった.E1は,137Csが検出されはじめる層準(検出限界)よりも上位に位置することから,1959年伊勢湾台風による高潮堆積物である可能性が高い.

Poly-cataclasites

ポリカタクレーサイト

講演者:Yeo Thomas(地震テクトニクス研究グループ)

Poly-cataclasites are rocks that have undergone multiple episodic deformational histories. These rocks retained the microstructures developed from older deformational events. They are a common occurrence in the Median Tectonic Line Japan and can be used to evaluate the changes in rock deformational processes throughout the earthquake cycle in the seismogenic zone. We are able to identify two main deformational events based on the mineralogical and microstructural evidence. Microstructures of the co-seismic phase relates to the randomly oriented clast developed through fluidisation. Clast that are foliated formed during the aseismic phase through creeping accompanied by the precipitation of phyllosilicate minerals and the consumption of feldspathic minerals. This study provides insights into the underlying deformational processes during the earthquake cycle.

Sea level Change and Fault Movement from Sediment Cores near Ube, Yamaguchi

講演者:Evan Tam(活断層評価研究グループ)

Changes in the earth’s surface are recorded in many types of proxies, including within sediments from the sea floor. Sea sediment cores retrieved from off the coast of Ube-shi, Yamaguchi-ken in the Seto Inland Sea have given us the opportunity to investigate a wide variety of topics, such as changes in sea level over the past 10,000 years, and fault activity associated with the Kikugawa fault zone and the Ube-nanpo-oki fault, which still require detailed parametrization to estimate average slip rates and slip intervals. Utilizing 14C dating of shell and bulk sediments subsampled from ocean cores and sediment elemental analysis, we are exploring how sea level has changed in the Seto Inland Sea over the last 10,000 years, and assessing fault activity recorded within our sediment cores.

数値シミュレーション研究による大地震発生メカニズムの探究

Study on physical mechanisms of large earthquake generation using numerical simulations

講演者:浦田 優美(地震テクトニクス研究グループ)

大地震現象の理解・発生メカニズムの解明に向けて,数値モデル・シミュレーション研究を主軸に研究を進めてきた.断層破壊過程の基礎的な研究では,大地震に至る要因の一つと考えられている,thermal pressurization(摩擦発熱による間隙水圧上昇による断層摩擦の弱化)が断層の破壊伝播過程に与える影響を定量的に明らかにした.基礎的な研究に加え,岩石摩擦実験や自然地震のデータを基にしたモデリング研究にも取り組んできた.岩石実験の不安定すべり時のデータから摩擦パラメータを推定する手法を提案し,摩擦パラメータが累積変位量と載荷速度に依存することを示した.また,2016年熊本地震の前震—本震系列を再現するために必要となる背景応力場と断層摩擦パラメータの条件を求めた.本発表では,これらの研究内容を簡単に紹介したい.