金曜日セミナー(2025年1月31日 **15ー16時**) 野村 政宏(生産技術研究所)

題目:新学術分野「バイブロニクス」の地球物理学への展開

 

要旨:
「フォノン」は、原子が規則正しく並ぶ結晶における弾性波や熱キャリアである。そして、結晶で成立するフォノン輸送に関する学問はフォノニクスとして深く研究されてきた。近年の複雑化、複合化した材料・デバイスにおける熱マネジメントの重要性から、フォノンのみならず、多様な固体および界面におけるエネルギー輸送についての包括的な学術の確立が必要である。
無秩序系、メタ次元構造、高分子、界面など、複雑かつ多様な系や非従来の次元性をもつ構造における振動の伝播とエネルギー輸送を包括的に扱う学術分野「バイブロニクス」を確立する。本分野の構築により、統一的かつ有機的に固体におけるエネルギー輸送の記述が可能になる。物理、化学、材料工学、デバイス工学など、理学と工学の多様な分野の研究者を集め、フォノンエンジニアリングを拡張することで、量子技術、先端半導体デバイス、熱機能材料・デバイスなどへの応用展開の基盤となる学術分野を開拓する。
今回のセミナーでは、バイブロニクスについてコンセプトをご紹介し、地震波をバイブロンと捉えることで、本分野を地球物理学にも展開できないか議論させて頂ければ幸いである。

金曜日セミナー(2025年1月24日)小澤 創(数理系研究部門)

Title:  Physics-based modeling of earthquakes: fault geometry and fluid flow

 

Abstract:
As an earthquake modeler, I have focused on the effect of geometric complexity of the fault and fluid flow as a fundamental component of the earthquake generation process. I will present two projects in this seminar. First, by using an efficient and flexible computational method for solving earthquake sequences, I will show that a complex fault network can explain various characteristics of aftershocks. Second, I propose a new approach to calculate the fluid pressure and shear stress along the megathrust by considering fluid flow and dehydration reactions. In this model, near-lithostatic fluid pressure is achieved everywhere below the seismogenic zone.
I will then talk about my research plans for the next few years. I am developing a coupled earthquake cycle and fluid flow code that relaxes several assumptions in the previous work. This will allow us to better understand (1) earthquake swarms, such as in the Noto Peninsula, and (2) the mechanical/hydrological interaction between the megathrust (slow and fast) earthquakes and the intraplate earthquakes. I also discuss what kind of data is needed to inform/verify the models.

令和6年度退職教員最終講義について

地震研究所では、令和6年度末をもって小原教授が定年退職を迎えます。
つきましては、「退職教員 最終講義」を以下のとおり開催いたしますので、ご案内申し上げます。
皆様のご来聴をお待ちしております。


日時:令和7年3月17日(月)15時~16時
講演者:小原 一成 教授
演題 : 「データの源流に立って未知の地震波を探究する」
開催方式 : オンライン+地震研究所1号館2階セミナー室(定員75名、申し込み順)

本件問い合わせ先:東京大学 地震研究所 庶務チーム:shomu[at]eri.u-tokyo.ac.jp(※[at]は@に置き換えてください)

「東大の研究室をのぞいてみよう!」プログラム開催のお知らせ 

全国各地、海外在住の高校生を対象に本学のキャンパス及び教育研究内容を実際に体験することで、東京大学の多様な教育研究内容を身近に感じてもらい、本学への興味や受験意欲を高めてもらうことを目的とした「東大の研究室をのぞいてみよう!」プログラムを開催します。地震研究所では下記のとおり開催いたしますので、ぜひお申込みください。


<概要>

開催日:3月26日(水)10時15分~11時15分、13時15分~14時15分

「スパコンで再現した火山噴煙を見てみよう/鈴木 雄治郎 准教授」
「人工知能を活用した地震研究に関する講義/長尾 大道 准教授」
「火山の噴火活動を宇宙から見てみよう!/森田 雅明 助教」


開催場所:地震研究所1号館
東京メトロ南北線「東大前」駅から徒歩5分
東京メトロ千代田線「根津」駅から徒歩10分
会場までのアクセスはこちらもご参照ください

申込期間・申込方法:2025年1月16日(木)17時~2025年3月11日(火)
専用申込サイトより申込をしてください。(先着順です)
https://www.ocans.jp/u-tokyo/schedule?fid=yn5fAr0x


参加費:無料(実地参加にかかる交通費、宿泊費等はご自身でご負担ください。)


問い合わせ先:東京大学 地震研究所庶務チーム
e-mail:shomu@eri.u-tokyo.ac.jp


詳細は下記ウェブサイトよりご確認ください。
「東大の研究室をのぞいてみよう!~多様な学生を東大に~」
東京大学 社会連携部社会連携推進課
https://www.u-tokyo.ac.jp/ja/admissions/undergraduate/visit_lab.html

渡部熙(博士1年)JpGU2024年大会学生優秀発表賞受賞

渡部 熙(博士1年)が、JpGU2024年大会学生優秀発表賞を受賞しました。

受賞者:渡部 熙(博士1年)
受賞日:2024年7月12日
受賞名:JpGU2024年大会学生優秀発表賞
受賞発表タイトル:Network-MT法データを用いた紀伊半島における広域深部電気比抵抗構造推定
JpGU2024:https://www.jpgu.org/ospa/2024meeting/#sectionS

渡部熙(博士1年)が日本地震学会学生優秀発表賞 受賞

渡部 熙(博士1年)が、日本地震学会学生優秀発表賞を受賞しました。

受賞名:学生優秀発表賞
授与機関:日本地震学会
受賞日:2024年11月25日
研究題目:紀伊半島における三次元深部電気比抵抗構造に基づいた深部低周波微動発生領域の特徴
地震学会HP:https://www.zisin.jp/awards/excellence2024.html

 第1043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。

対面での開催を再開しておりますので、地震研究所へお越しいただければ幸いです。

ご登録いただいたアドレスへ、開催前日にZoom URLとパスワードをお送りいたします。

なお、お知らせするZoom 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7年1月17日(金) 午後1時30分~

         場  所: 地震研究所1号館2階 セミナー室

               Zoom Webinarにて同時配信 

1. 13:30-13:45

演題:北硫黄島カルデラにおけるトラップドア断層破壊(2):振幅1mmの極小津波シグナルで明らかになった海底カルデラで繰り返す断層破壊

著者:○三反畑修、齊藤竜彦(防災科学技術研究所)

要旨:小笠原諸島の北硫黄島カルデラで発生した二つの中規模地震を起因とする.振幅若干1~2mmの極小津波をDONETの水圧計記録から検出し,データ解析によって二つの地震がカルデラ内の異なる断層セグメントを破壊したことを明らかにした(論文 JGR Solid Earth: https://doi.org/10.1029/2024JB029755; 解説記事: https://www.eri.u-tokyo.ac.jp/research/22923/).

2. 13:45-14:00

演題:単一欠陥を持つOlami-Feder-Christensen地震モデルにおける自己組織化臨界現象と相転移の発現【論文成果報告】

著者:○大谷哲人・亀 伸樹

要旨:地震の離散モデルにおけるGutenberg-Richter則発現の条件と新たに見出した相転移について報告する (論文 Physical Review E; https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevE.110.054129).

3. 14:00-14:15

演題:石堂断層ボアホールにおけるミューオン観測【2023年度所長裁量経費成果報告】

著者:○武多昭道、山崎勝也(中部大)、冨田孝幸(信州大)、池田大輔(神奈川大)

要旨:石堂断層におけるミューオン観測の現状について報告する.

○発表者

※時間は質問時間を含みます。

※既に継続参加をお申し出いただいている方は、当日zoom URLを自動送信いたします。

※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 共同利用担当

E-mail:k-kyodoriyo(at)eri.u-tokyo.ac.jp

※次回の談話会は令和7年2月21日(金) 午後1時30分~です。

地震火山災害予防賞受賞者の決定

令和6年度地震火山災害予防賞の受賞者が決定いたしました。


受賞者 :堀川 信一郎氏(東海国立大学機構名古屋大学 全学技術センター 技師)
受賞業績:名古屋大学の地震・火山観測,特に御嶽山での地震観測網の構築に関する功績


詳細:地震火山災害予防賞のページ

トンガで発生した2022年大規模火山噴火に先行する未確認の波に迫る

堀内拓朗・市原美恵・西田究・金子隆之(東京大学地震研究所)
Horiuchi, T., Ichihara. M., Nishida, K., Kaneko, T. (ERI, UTokyo).
A seismic precursor 15 min before the giant eruption of Hunga Tonga-Hunga
Ha’apai volcano on 15 January 2022.
Geophysical Research Letters, 51, e2024GL111144, 2024
https://doi.org/10.1029/2024GL111144
https://news.agu.org/press-release/new-trigger-tonga-eruption/

 
 トンガ王国の北北東およそ70 kmに位置する海底火山・Hunga Tonga-Hunga Ha’apai (HTHH) 火山は2022年1月15日にカルデラ形成噴火を起こした。噴火による変動は世界中で観測され、人工衛星からも捉えられた。多くの研究者がデータを解析し、この噴火の開始は1月15日04:00UTC直後だったと報告した。しかしいくつかの論文や報告書では、噴火の始まる15分ほど前に未確認の波の存在に言及している。本研究は以下のような疑問の解決を目指した。(1)未確認の波は本当に存在したのか (2)それらの波はこの噴火に関係しているのか (3)どのようにこの噴火は始まったのか (4)我々は離島の火山や海底火山の監視体制をどのように向上していくことができるだろうか。これらの問いに答え、海底火山噴火の理解を進めることは、類似した火山を多く抱える日本にとって将来の大規模噴火にどのように備えるべきかという点でも非常に重要である。

 
 本研究では、火山に最も近い(それでも火山からは750 km以上離れている)地震観測点2点のデータを解析した。火山噴火のように地球の表面近くで鉛直方向に物が動くような現象は、Rayleigh波と呼ばれる地球表面を伝わる地震波を発生させることが知られており、低い周波数成分は震源から遠く離れた場所でも観測されることがある。そこで、海洋や気象起源のノイズより低い周波数(0.1 Hz以下)に注目し、Rayleigh波の伝播に伴う地面の動きを抽出するような解析を行った。その結果、03:47UTC頃に、Rayleigh波成分が卓越した波動が観測されていたことを発見した(Fig.1(c)(d))。各観測点から波の到来方向を推定した結果、波源はHTHH火山の位置にあることが確認され(Fig.2(a)(b)(c))、観測点までの伝播時間を考えると、その発生は、噴火開始の約15分前(03:45UTC頃)となる。このイベントは噴煙などの表面現象を伴うものではなかったが、前日から続いていた火山噴火活動に伴う地震活動よりもはるかに大きく、今回の巨大な噴火のトリガーとなったものかもしれない。 

 
 この噴火で発生した波動についてはすでに多くの論文が発表されているが、その前駆過程に注目した研究はこれまで行われていない。また、火山近傍の地震観測点を用いて噴火の前駆過程や推移を捉える手法を、火山から750 km以上離れた観測点データの解析に適用し、前駆的現象を発見することができた点は、私たちの研究の重要なポイントである。このような前駆現象が常に発生するとは限らないが、次に類似するイベントが発生した際には同じ手法で捉えることは可能であり、火山近傍に観測点が無い状況でも有用であると考えている。

Fig.1 (a)2観測点での平均的な上下速度振幅。横軸は時間(02:30 – 04:45)で以降のパネルと共通である。 (b – e)上下速度と水平速度の相互相関係数をカラーマップで示したもの。観測点と選んだ水平成分はパネル中の左に示す通り。赤矢印が顕著なRayleigh波パターンを示す箇所(噴火発生後(04:00以降)も同じパターンが確認できる)。
Fig.2 (a)火山と観測点の配置と、各観測点から推定された前駆イベントの波源方向(黄線)。(b)(c)各観測点での、Rayleigh波の明確さと方位角(観測点から時計回りを正にとった角度)。赤点線は観測点から火山への地理的な方位角。横軸は、観測された振動の中でRayleigh波がどのくらい卓越しているかを示す指標で、赤色の点を(a)のプロットに採用した。

Friday Seminar (10 January 2025) Alexandre Schubnel (ENS Paris/CNRS)

Title: Mineral dehydrations at subduction zones conditions – experimental evidence of tectonic tremors and high Vp/Vs ratio

 

Abstract:
Since their discovery (Obara 2002), the mechanics driving the generation of tectonic tremors has been debated. In hot subduction zones, tectonic tremors generally occur in relation with zones where large Vp/Vs ratios have been observed, in such a way that the presence of fluids (and fluid diffusion) is often invoked as an important aspect of their generation mechanisms. Yet, and to this day, tremors have never reproduced in the laboratory at subduction zones P–T conditions, in such way that their origin remains amongst the most elusive seismic phenomena observed in subduction zones.
Here, we employ a new High Pressure – High Temperature (HPT) experimental device designed to replicate the conditions typical of tremor-generating environments. Utilizing mixtures of antigorite and olivine as an analogue for the water-rich lithologies prevalent in subduction zones, we conducted experiments under hydrostatic (no deformation) pressure conditions (from 1.5 to 3.0 GPa) and temperatures between 750 and 800 °C, i.e. following a P-T path typical of hot subduction zones. During these experiments, we monitor the microseismicity (Acoustic Emissions- AEs), and observe a clear transition between earthquake-like AEs (below 1GPa and 500°C) and microseismic signals that are reminiscent of natural tremors. These tremor-like AEs follow both the Gutenberg-Richter relationship and a linear scaling between moment and duration, while their frequency x size ratio scales with that of natural tremors. Importantly, these signals, triggered upon mineral dehydration, are also continuously observed in the absence of a fluid phase, which is evidence that these tremor-like seismic waves are emitted by the solid phase deforming viscously, rather than by the percolating fluid phase.
Using the same apparatus, we also performed experiments where the evolution of P-wave velocities was monitored during pure antigorite dehydration. In these experiments, no tremor-like signal were recorded, while dehydration was accompanied by an important decrease in Vp. The softening of elastic properties upon dehydration can be related to fracturing processes at grain scale generated by water release, which supports the idea that dehydration stress transfer may be a reasonable model for both tremor and intermediate depth earthquake triggering. Finally, combining our experimental data and thermodynamic databases, we compute the elastic properties of dehydrating mineral assemblages and predict that, at subduction zone conditions, mineral dehydration signature must indeed that of a low Vp, but a large Vp/Vs ratio, which is compatible with seismological observations performed on subduction zones around the world.