第9回サイエンスカフェ(オンライン)開催報告

「第9回サイエンスカフェ」を、 地震・火山噴火予知研究協議会と広報アウトリーチ室の共同で、2021年5月21日にオンラインで開催いたしました。

 9回目となる今回は、「雲仙普賢岳火砕流から30年:発生過程の解明と災害の教訓」というテーマで開催し、話題提供者に 中田節也 名誉教授(現:防災科学技術研究所 )と清水 洋 特任教授(九州大学大学院理学研究院)を迎え、加藤尚之 教授の司会のもと、当時、物質科学的手法と地球物理的手法により現地で研究に従事した二人の研究者によりお話しがされました。


<地震・火山噴火予測研究のサイエンスカフェ >
地震や火山噴火に関する研究の成果は、予測の基礎となることが期待されています。これまでの研究から、地震や火山噴火のメカニズムへの理解は深まってきました。また、今後発生する可能性のある地震や火山噴火を指摘することもある程度はできます。しかし、規模や発生時期についての精度の高い予測はまだ研究の途上です。このサイエンスカフェでは、地震・火山噴火の予測研究の現状について研究者と意見交換を行い、研究者・参加者双方の理解を深めることを目的とします。

第1003回地震研究所談話会開催のお知らせ

 下記のとおり地震研究所談話会を開催いたしますので、ご案内申し上げます。
  今回は、コロナウィルス感染対策として、地震研究所の会場での開催は行いません。
WEB会議システムを利用した参加のみとなります。参加に必要な設定URL・PWDについては、参加をご希望される方宛に別途ご連絡をいたしますので、共同利用担当宛(k-kyodoriyo@eri.u-tokyo.ac.jp)お問い合わせください。
なお、お知らせする設定URLの二次配布はご遠慮ください。また、著作権の問題がありますので、配信される映像、音声の録画、録音を固く禁じます。

                記

日  時  令和3年5月14日(金)午後1時30分~
      インターネット WEB会議

1. 13:30-13:45
著者:○石山達也、中西利典(ふじのくにミュージアム)、廣内大助(信州大学)、松多信尚(岡山大学)、加藤直子(日本大学)、
佐藤比呂志(静岡大学)
要旨:富士川河口断層帯・入山瀬断層の歴史時代の断層運動と、これに関連する富士川河口部の海岸・河成地形の変化について報告する。

2. 13:45-14:00
演題:巨大地震発生前後におけるプレート間非地震性すべり速度の長期的変化
著者:○五十嵐俊博・加藤愛太郎
要旨: 日本の高密度地震観測網で観測された地震波形を用いて世界で発生した中規模相似地震の検出を行い、プレート間非地震性すべりの時空間的特徴を調査した。

3. 14:00-14:15
演題:粘弾性緩和と上盤の不均質構造を考慮した千島海溝南部における新しいプレート間固着モデル
著者:〇伊東優治、西村卓也(京都大学防災研究所)、Kelin WANG・Jiangheng HE(カナダ地質調査所)
要旨: 根室沖から三陸沖にかけての千島海溝南部の固着分布を上盤の弾性不均質と固着により生じる粘弾性緩和を考慮したモデルを用いて推定した(Itoh et al., in press in JGR)。

 


○発表者
※時間は質問時間を含みます。
※談話会のお知らせが不要な方は下記までご連絡ください。

〒113-0032 東京都文京区弥生1-1-1
 東京大学地震研究所研究支援チーム
E-mail:k-kyodoriyo@eri.u-tokyo.ac.jp

※次回の談話会は令和3年6月18日(金)午後1時30分~です。

金曜日セミナー (2021年10月1日) 中島淳一(東工大)

普通の地震と低周波地震と繰り返し地震

これまで主に火山深部やプレート境界で発生すると考えられていた低周波地震・ 繰り返し地震は日本列島下の地殻の至る所で発生することがわかってきた。低周波地震と通常地震の波形の周波数成分は連続的に分布し,その間にギャップは存 在しない。また繰り返し地震は通常地震が発生する断層面上に分布し,その発生 間隔は間隙流体圧の大きさと反比例するという特徴がある。プレート境界の繰り返し地震の背後に準静的なすべり(非地震性すべり)があるという従来の解釈を考慮すると,すべての地震は,A) 間隙圧の上昇によって既存断層面の強度が低 下し,B)そこで非地震性すべりが発生し,C)その中のアスペリティパッチがすべることによって発生すると結論づけられる可能性が高い。それらの地震のうち,間隙水圧が極めて高い場合には低周波地震,また孤立したパッチが繰り返しすべった場合には繰り返し地震として識別されると考えられる。全ての地震の背後には非地震性すべりがあると考えると,プレート境界地震で発生する繰り返し 地震も含めたすべての地震を統一的に理解できる可能性が高い。

金曜日セミナー (2021年7月30日) Asobo Asaah(Department of Mines of the Ministry of Mines, Industry and Technological Developments, Cameroon; 国際室長期招聘)

High-µ Signature in Lavas of Mt. Oku: Implications for Lithospheric and Sub-lithospheric Contributions in the Magmatism of the Cameroon Volcanic Line (West Africa)

Abstract
This study presents geochemical data for mafic lavas from Mt. Oku to investigate the mantle source for Mt. Oku lavas and regional variations in isotopic ratios along the Cameroon Volcanic Line (CVL). The investigated mafic lavas present trace element and isotope signatures akin to ocean island basalts (OIB) and cover the entire range of the CVL. Major and trace element compositions of the studied lavas indicates that they have undergone fractionation of olivine + clinopyroxene + Fe–Ti oxide ± Cr–spinel with insignificant crustal contamination. The lavas were generated by <2% partial melting from a heterogeneous source containing less than 4% garnet. Major and trace elements abundances indicate the presence of hydrous minerals indicative of modal metasomatism.
The highest value of radiogenic 206Pb/204Pb (20.7) so far measured along the CVL is reported in this study. The isotopic features of the lavas suggest that the HIMU signatures are dominantly inherited from the asthenosphere (primary source) and melting of enriched components hosted in the subcontinental lithospheric mantle (SCLM; secondary source).
The isotopic composition of Mt. Oku lavas (87Sr/86Sr = 0.7030–0.7036, 143Nd/144Nd = 0.5127–0.5129, 206Pb/204Pb = 17.9–20.7) suggest that the lavas are the result of contributions from the asthenosphere and the SCLM. Using a combination of Sr–Nd–Pb isotope display on a 3D plot and Sm/Yb, we identify four essential components denoted; A, B, C and D involved in the petrogenesis of Mt. Oku lavas and the approximate melting depth. While A and B are from the asthenosphere with HIMU mantle flavour, C and D owe their origin from the SCLM with EM1 and DMM characteristics, respectively. Although depleted in Sr–Nd isotopes, D is radiogenic in 206Pb/204Pb, indicating the influence of metasomatism.
Considering the geophysical studies on mantle convection and plumes, we have developed a schematic model that explains the petrogenesis of the CVL lavas. The continuous spectrum from relatively depleted to HIMU characteristics of CVL lavas is associated with the progressive change in source components (i) SCLM with ± pockets of enriched metasomes to (ii) SCLM + asthenosphere sources and finally to (iii) typically asthenospheric source material ± pockets of enriched metasomes. Lavas derived from stage (i) exhibit geochemical variability involving DMM–like and EM1–like signatures. The magma generated at Stage (iii) is dominated by the HIMU mantle component and accounts for over 85% of CVL lavas.

Keywords: High–µ, Mt. Oku, Cameroon Volcanic Line, subcontinental lithospheric mantle, sub–lithospheric mantle.

金曜日セミナー (2021年7月8日) Dr. Fenglin Niu (Rice University)

Lithospheric deformation, foundering and underthrusting beneath Tibet

Abstract:
Long-standing debates exist over the timing and mechanism of uplift of the Tibetan Plateau and, more specifically, over the connection between lithospheric evolution and surface expressions of plateau uplift and volcanism. Receiver function data recorded by regional seismic networks of the China Earthquake Administration suggested a different deformation mechanism between the SE and NE margins of the Tibetan Plateau. On the other hand, waveform tomography revealed a T-shaped high wave speed structure beneath the south-central Tibet, which provides seismic evidence for a scenario of the foundering and underthrusting of the Tibetan and Indian lithosphere.

金曜日セミナー (2021年7月2日) Dr. Haiming Zhang (北京大学)

An introduction to Lamb’s problem in seismology

Speaker: Haiming Zhang (School of Earth and Space Sciences, Peking University, P. R. China)

Abstract
Lamb’s problem is a classical problem in seismology. Since Lamb’s classical work in 1904, many mathematicians, mechanics and seismologists have devoted themselves to the study of this problem and developed different solutions. In recent years, new progress has been made in this old problem. At present, the generalized closed form solutions of Lamb’s problem with all kinds of source and receiver positions have been obtained. In this talk, Dr. Zhang will briefly review the research history of Lamb’s problem, and introduce two classical solutions and the latest development of this problem.

A short introduction to the speaker:
Dr. Zhang is now an associated professor of geophysics at the School of Earth and Space Sciences, Peking University, P. R. China. He received Ph.D. in 2004, and has taught in the University of Chinese Academy of Sciences and Peking University successively. His research interests lie in earthquake source dynamics and theoretical seismology.

金曜日セミナー (2021年6月25日) Dr. Arjun Datta (Indian Institute of Science Education and Research, Pune)

Surface wave mode coupling – implications for surface wave tomography and for seismology in general

Abstract:
Surface wave tomography (SWT) is a powerful tool for studying the shear-velocity (Vs) structure of the Earth’s crust and upper mantle, typically using seismic surface waves in the period range 50-300 s. The quest for higher resolution Vs models requires using higher frequency (shorter period) as well as higher mode surface wave data, which are more challenging to incorporate in tomographic analyses. Such wave types are more susceptible to complex wave propagation effects arising from laterally heterogeneous Earth structure, which cannot be modelled by the ray-theoretical framework of conventional SWT methods. This talk focuses on one such effect, namely cross-branch mode coupling, or interconversion between surface wave modes. I will present a synthetic study that analyses surface wave mode coupling in detail, through 2-D numerical modelling, and also assesses its impact on multi-mode waveform inversion in two-step path-average SWT. The results of this study show significant mode conversion and, consequently, a breakdown of the path average approximation at periods of 30 s or less, where errors in the inferred group velocities can be as large as 7 per cent. This study serves to inform future generations of SWT methods. In the last part of this talk, I will describe how surface wave mode coupling is relevant for earthquake ground motion prediction, and therefore finds application in seismic hazard assessment.

金曜日セミナー (2021年6月11日) 辻健 (九州大学)

微動とアクティブ震源を用いた地殻モニタリング

GNSS等の測地データの蓄積により、地震や火山噴火に伴う地表変動が明らかになってきた。しかし地震に伴う地殻応力の変化や、火山噴火に伴うマグマ溜まりの変動は、地殻深部で生じる現象である。つまり地震や火山噴火に伴う動態を正確に理解するには、地殻内部の変動を観測するのが好ましい。本研究では、日本列島全域に設置されている地震計で記録された微動データに対して地震波干渉法等を適用し、地殻深部を伝わる弾性波速度(S波速度)の時空間変化を推定した。モニタリングで得られた弾性波速度変化は、地殻の間隙水圧の変化を反映しており、その変化のパターンは岩石の種類や浸透率に依存することが分かってきた。同様の手法は、海溝付近に設置されている海底地震計にも利用できる。紀伊半島沖のDONETに適用したところ、プレート沈み込みに伴う歪の蓄積と、地震に伴う歪の解放といった断層の動態を捉えることができる可能性が示された。近年は、さらに精度良く(高い時空間解像度で)モニタリングを実施するために、定常モニタリング震源とDASを用いたシステムの開発を行っている。本発表では、これらのモニタリングの結果と課題、将来に向けた取り組みについて紹介する。