公告/发布日期:2022/06/14

米乐m6官方网站 日本内陆地区压力图在线发布

-阐明内陆地区可能发生或诱发的地震断层特征-

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  • 通过AI处理海量微震数据分析断层特征,推算日本列岛应力方向
  • 日本各地可能发生的内陆地震的分类
  • 为内陆地震损害预测所需的假设地震建模做出贡献

摘要

米乐m6官方网站(以下简称“AIST”)地震构造研究小组活断层和火山研究部高级首席研究员内出隆彦、研究员椎名隆宏、副研究主任今西一俊负责日本列岛内陆地区压力的方向,我们创建了应力图,使我们能够了解日本列岛规模的全球趋势和约20公里规模(相当于7级断层的长度)的区域特征。

这张应力图是通过使用基于人工智能的地震波形大数据处理超过 210,000 次微地震而制作的地震震源机制解的分析由于应力是地震背后的驱动力,因此这张应力图显示了即使在地面痕迹不清晰且不存在活动断层的地区也可能发生什么类型的地震。它对于评估大地震引发地震的可能性也很有用。该成果详细内容将于2022年6月14日发表在美国学术期刊《地球物理研究固体地球杂志该压力图创建于 2022 年 6 月 17 日地壳应力场数据库 (https://gbankgsjjp/crstress/)

概览图

日本内陆应力图中的应力方向趋势


研究的社会背景

国家和地方政府的大地震防灾计划是基于对地震发生和损害的预测。地震发生主要是根据过去发生过的地震的历史,利用统计方法预测地震的规模和一定时间内发生地震的概率。为了提高预测精度,除了断层形状和摩擦力之外,还需要使用包含作为地震驱动力的应力的物理模型进行评估。研究应力的一种方法是使用实​​际发生的地震的震源机制解。到目前为止,压力图通常是针对有限区域创建的,因为数据分析需要花费大量时间。在分析日本全国的应力时,存在一个问题,即在地震较少的地区无法进行高精度的估计。

 

研究历史

AIST 正在致力于开发一种评估活动断层的新方法,该方法结合了古地震勘测、实验室实验和地球物理观测。作为这项工作的一部分,我们一直在开发有关压力的信息,压力是地震背后的驱动力。各地每天都会发生较多的3级或以下的微地震。因此,通过分析微地震来绘制区域应力图。关东和中国地区的应力图地壳应力场数据库地质图 Navi (https://gbankgsjjp/geonavi/)

此外,通过开发一种利用深度学习获得大量微地震震源机制解决方案的方法,我们现在正在为日本整个国家创建应力图。通过自动化处理,即使由于分析区域的扩大或地震发生时间的延长而导致数据量增加,也可以轻松地进行分析。

 

研究内容

日本已针对2003年至2020年发生的内陆和沿海水域深度小于20公里的微地震(05-30级)建立了系统基础地震观测网10202_10224P波初始极性利用深度学习读取数据,并据此准确确定了超过21万次地震的震源机制。使用获得的震源机制解应力反演分析进行了测量,得到了经纬度02度(约20 km)范围内的应力分布(图1)。现在,利用深度学习可以进行自动处理,利用传统无法处理的大量地震数据,已经完成了覆盖日本列岛的应力图。

图1

图1 基于微震断层类型创建应力图

所获得的应力图使得对滑断层进行分类成为可能。广义而言,在西部中国地区和中部地区的大部分地区走滑断层在近畿和东北的大部分地区键入反向故障有可能发生类型地震。在九州地区、关东和东北地区太平洋一侧的部分地区正常故障有可能发生类型地震。此外,根据地区的不同,还会发生不同类型的地震。以政府地震研究推进本部选定为基础研究对象的114个主要活动断裂带为中心,我们发现,引发2016年熊本地震的二川断层、日奈久断层、引发1943年鸟取地震的鹿野吉冈断层等许多活动断层的走向在当前应力作用下更容易移动(图2)。希望这张应力图能够用于模拟假想地震,显示即使在地面痕迹不清晰且活动断层存在未知的地方也可能发生什么类型的地震。此外,当发生大俯冲带地震时,例如1944年东南海地震、1946年南海地震和2011年东北冲地震,应力会突然施加到内陆地区,从而引发直接型地震。触发的难易程度很大程度上取决于最初施加的应力方向和突然施加的应力方向是否紧密匹配。目前,南海海槽或千岛海沟沿线发生大地震的紧迫性正在增加,这次创建的应力图也将有助于评估此类地震正下方的地震活动。

图2

图 2 主要活动断裂带因应力而变得滑动 (滑动倾向

*本新闻稿开头的图和图 1 来自日本地质调查局研究数据集第 738 号(Uchide et al, 2022),图 2 来自原始论文“地球物理研究固体地球杂志的图表的引用或修改。本新闻稿开头图中的地壳应力场数据库截图,显示的是日本地理调查研究所地理空间情报局的地图,添加了应力信息。本新闻稿开头的图和图 1 的部分内容包含在小册子中 (https://wwwgsjjp/Muse/exhibition/archives/2021/2021_springhtml)中的数字被修改并使用。

引用:内出隆彦、椎名贵宏、今西一俊(2022)日本内陆地区地应力图数字数据与微地震震源机制分析,日本地质调查局研究资料集,第738期,日本地质调查局,产业技术综合研究所,6p。

 

未来计划

我们将把应力图的范围扩大到海洋区域和20公里或更深的深度,并对其进行开发,以便它们可以用于评估俯冲带地震和东京都区正下方稍深的地震。

 

论文信息

已出版的杂志:地球物理研究固体地球杂志
论文标题:日本应力图:根据众多微地震的震源机制解推断出详细的全国地壳应力场
作者:内出贵彦、椎名贵宏、今西一俊
DOI:101029/2022JB024036


术语解释

◆压力
作用在物体内部的力。也称为压力。由于板块运动、过去的地震和火山活动等各种内部活动,地球内部承受着压力。压力是检查这些活动的线索。[返回来源]
◆震源机制解/纵波初始极性
震源机制解是表征地震特征的指标之一,对应于断层面和断层滑移方向。通过检查“纵波初动极性”(表示纵波地震的初动在多个位置是向上还是向下移动),可以确定震源机制。[返回来源]
◆基础地震观测网
由日本研究机构和大学运营的地震仪网络。每个机构获得的数据都集中收集并在互联网上提供。这次,我们使用了由国家地球科学与防灾研究所管理的高灵敏度地震观测网络(Hi-net)以及日本气象厅和AIST管理的观测点的数据。[返回来源]
◆应力反演分析
通过数据分析来估计与多种震源机制解决方案非常吻合的应力。可以确定压应力最大的方向。[返回来源]
◆走滑断层/逆断层/正断层
故障根据其滑动方式大致分为这三种类型。由于断层滑动,周围的岩石在两个方向上拉伸(黑色箭头)和收缩(白色箭头),这些可以作为了解应力的线索。[返回来源]
◆滑移倾向
指示断层因应力而滑动的难易程度。本研究计算的滑动趋势表明应力是否指向使断层易于滑动的方向。在这种情况下,它并不能表明地震是否可能很快发生或何时发生。[返回来源]


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