(1) 課題番号：0127

(2) 実施機関名：東京大学地震研究所

(3) 課題名：地殻内流体の挙動とその地震発生に対する力学的効果に関する研究

(4) 本課題の5ヵ年計画の概要とその中での平成14年度までの成果：

(4-1) 「地震予知のための新たな観測研究計画の推進について」（以下、建議）の項目：

IIIの3

(4-2)関連する「建議」の項目：(1)ア

(4-3) 「5ヵ年計画全体としてのこの研究課題の概要と到達目標」に対する到達した成果：到達目標として，(1) 現実の地震活動の複雑さが、どの程度流体の関与を考えることにより統一的に説明可能かどうかということの考察． これに基づいて，(2)地震活動の地域的特性や地球科学的意味を明らかにすること．(3)流体の効果を考えることにより大地震の発生の予測に用いることが可能な，単純規則性が地震活動に現れるうるのかということについての考察，が設定されていた．いずれも数値シミュレーションによる研究である．(1)については，到達目標が達成されたと考えている．前震，余震，群発地震の発生に関する単純規則性や複雑性が断層帯内部の流体移動を考えることにより統一的に説明可能であることが示された．この成果に基づき，(2) についての考察も行われた．例えば，地震破壊の発生に伴う空隙生成率が大きな地域は，群発地震が起きやすいということもわかった（空隙生成率が小さければ、前震—余震系列となる）．これから，水力学的パラメタがわかれば，その地域で発生すべき地震活動についての予測が可能になることがわかる。今後は，実験による追試なども必要だろう．(3) については，前震の研究を除いては，未だ十分な成果が得られていない．これは，地震準備過程についての研究まで到達しなかったということによる．今後は、準備過程に焦点をあてた研究が必要である。

(5) 平成14年度成果の概要：

(5-1) 「平成12年度全体計画骨子の補足説明３．具体的な課題提案の背景」のどの項目を実施したのか：3-(4)-2. 断層面の破壊強度に対する地殻流体の役割

(5-2) 平成14年度項目別実施計画のどの項目を実施したのか：地殻活動シミュレーション（断層破砕帯の素過程）

(5-3) 平成14年度に実施された研究の概要：平成14年度には，断層内の流体の移動速度がかなり大きく，流体圧と流体移動速度の間の関係が非線形な場合へ拡張し，シミュレーション・モデルの開発を行うという目標が設定されていた．流体移動速度について，Darcy則の代わりにForchheimer則を仮定し，流体移動速度の非線形効果を導入したが，結果的には，地震活動に大きな変化はないことがわかった．したがって，まずは，Darcy則で十分だと思われる．流体の効果についての研究をさらにすすめるため，モデルの一般化という観点からの研究にとりかかった．具体的には，温度，空隙率，流体相密度や固体相密度変化を考慮に入れた流体移動と地震破壊の間のカップリングについての数学的定式化の研究を進めており，十分な見通しが得られる段階になってきた．

(5-4) 当初設定した平成14年度の到達目標に対する成果の概要：上に述べたとおり，Darcy則をForchheimer則に置き換えた程度では，シミュレーション結果には大きな変化は無いことがわかった．したがって，まずは，Darcy則で十分だということになる．

(5-5) 共同研究の有無：なし

(5-6) 平成14年度の成果に関連の深いもので、平成14年度に公表された成果：

Yamashita,T., Regularity and complexity of aftershock occurrence due to mechanical

interactions between fault slip and fluid flow, Geophys. J. Int., 152(1), 20-33,

2003.

(6) この課題の実施担当連絡者：

氏名：　山下輝夫

電話：　03-5841-5699

FAX： 03-5841-5806

E-mail： tyama@eri.u-tokyo.ac.jp