(1) 課題番号：0703

(2) 実施機関名：東京大学大学院理学系研究科

(3) 課題名：

　下部地殻の流動特性とプレート内応力の蓄積・解放過程のシミュレーション研究

(4) 対応する新建議の項目

　3. 地殻活動シミュレーション手法と観測技術の開発

　　(1) 地殻活動シミュレーション手法

(5)「3. 具体的な課題提案の背景」の項目：

　(1) 広域応力場とその形成メカニズム

　(3) 内陸活断層周辺における不均質な応力・歪場の成因

　(5) 断層面の強度と応力の時空間分布

(6) 関連する建議の項目

　3 - (1) ア

(7) 平成14年度までの研究成果の概要

　平成12年度までに，地球シミュレータ関連の科学技術振興調整費研究の一環として，強度回復メカニズムを内包する断層構成則を用いた横ずれプレート境界での３次元準静的地震発生サイクル・モデルを完成させ，それを動的地震破壊伝播モデルとシステム結合することにより，テクトニック応力の蓄積から破壊核の形成を経て動的破壊の開始・伝播・停止に至る地震発生サイクルの全過程のシミュレーションを可能にした．「新たな観測研究計画」の研究課題として予算措置された平成13年度からは，内陸活断層の地震発生過程のモデル化に関する研究にも着手し，異方的な流動特性を持つ粘弾性物体の力学的応答の定式化とそれに基づく数値計算アルゴリズムの開発を進める一方，デタッチメントから分岐する断層の地質学的時間スケールでの挙動を数値シミュレーションにより明らかにした．平成13年度後半から，横ずれプレート境界での成果を踏まえ，日本列島域の地殻活動シミュレーション・モデルの開発に着手し，平成14年度前半にはモデリングのベースとなる日本列島周辺域の中解像度３次元プレート境界形状モデルを完成させた．地球シミュレータが一般運用を開始した平成14年度後半からは，シミュレーション・コードのベクトル化及び並列化を精力的に進めると同時に，３次元プレート境界形状モデルを用いて太平洋プレート及びフィリピン海プレートの定常沈み込みに伴う地殻変形場を計算し，内陸活断層での応力蓄積の根本原因がプレート境界の３次元的屈曲にあることを示した．

(8) 平成15年度計画の概要

　振興調整費研究が平成14年度で終了すること，平成16年度スタートの次期計画案で日本列島域の地殻活動予測シミュレーション・モデルの開発が重点項目に位置付けられたことから，平成15年度には日本列島域の地殻活動シミュレーション・モデルのプロトタイプを地球シミュレータ上に構築するところまでは進めておく必要がある．その上で，内陸活断層地震の発生メカニズムを日本列島域モデルの中に組み込んでいくことを試みる．

　平成15年度計画の人員規模は３名．

(9) ５ヶ年の到達目標に対する平成15年度の計画の位置づけ

　内陸活断層での大地震の発生過程をモデル化するには，活断層の深部構造と下部地殻の力学的特性を解明する必要がある．これ迄の多くの地震学的・測地学的・地形学的観測事実を整合的に説明するには，下部地殻は水平方向と鉛直方向で異なる流動特性を持つ粘弾性物体であると考えざるを得ない．そこで，下部地殻のこのような異方的流動特性と活断層深部の現実的な構造及び摩擦特性を考慮に入れ，内陸活断層での応力蓄積・解放過程のシミュレーション・モデルを構築することが，本研究課題の最終目標であった．

　しかし，シミュレーション部会が提案してきた日本列島域の地殻活動予測シミュレーション・モデルの開発が平成16年度スタートの次期計画案で重点項目となったので，本課題は日本列島域の全体システム開発の一部として位置付けられるべきものとなった．このように考えて，平成15年度の計画では，先ず日本列島域の地殻活動シミュレーション・モデルのプロトタイプの開発を行い，その上で内陸活断層地震の発生メカニズムを日本列島域の全体モデルの中に組み込んでいくことにした．

(10) この計画の実施担当連絡者

氏名：松浦　充宏

電話：03-5841-4318

FAX: 03-5841-8791

E-mail: matsuura@eps.s.u-tokyo.ac.jp