所属
大学院環境学研究科 附属地震火山研究センター 講師
大学院担当
大学院環境学研究科
学部担当
理学部 地球惑星科学科
職名
講師
外部リンク
イチハラ ヒロシ
市原 寛
ICHIHARA Hiroshi
学位 1
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博士（理学） （ 2008年3月 北海道大学 ）
研究キーワード 4
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地下構造
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物理探査
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MT法
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沈み込み帯
研究分野 1
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自然科学一般 / 固体地球科学
経歴 10
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名古屋大学 大学院環境学研究科附属地震火山研究センター 講師
2021年11月 - 現在
国名：日本国
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名古屋大学 大学院環境学研究科附属地震火山研究センター 助教
2017年6月 - 2021年10月
国名：日本国
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神戸大学 海洋底探査センター 特命講師
2016年4月 - 2017年5月
国名：日本国
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海洋研究開発機構 地震津波観測研究開発センター 招聘技術研究員（中断期間有）
2015年11月 - 2017年3月
国名：日本国
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神戸大学 大学院海事科学研究科 特命講師
2015年10月 - 2016年3月
国名：日本国
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GNS Science Guest Scientist
2013年11月 - 2014年10月
国名：ニュージーランド
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東京大学 地震研究所 外来研究員
2009年5月 - 2016年3月
国名：日本国
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海洋研究開発機構 技術研究員、技術研究副主任
2009年4月 - 2015年9月
国名：日本国
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東京大学 地震研究所 特任研究員
2008年4月 - 2009年3月
国名：日本国
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日本学術振興会 特別研究員（DC2）
2006年4月 - 2008年3月
国名：日本国
学歴 3
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北海道大学 理学研究科 地球惑星科学専攻
2005年4月 - 2008年3月
国名： 日本国
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愛媛大学 理工学研究科 生物地球圏科学専攻
2003年4月 - 2005年3月
国名： 日本国
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愛媛大学 理学部 生物地球圏科学科
1999年4月 - 2003年3月
国名： 日本国
所属学協会 4
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地球電磁気・地球惑星圏学会 将来構想WG
2018年1月 - 現在
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物理探査学会 会誌編集委員
2013年6月 - 現在
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日本地質学会
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日本地震学会
委員歴 1
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5th International Symposium on Three-Dimensional Electromagnetics "Future Challenges" LOC and convener
2012年 - 2013年
団体区分：学協会
受賞 3
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大林奨励賞
2016年 地球電磁気・地球惑星圏学会
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第117回学術講演会優秀講演賞
2007年 物理探査学会
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第113年学術大会優秀講演賞
2006年 日本地質学会
論文 52
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2D resistivity model around the rupture area of the 2011 Tohoku-oki earthquake (Mw 9.0)
Ichihara Hiroshi, Kasaya Takafumi, Baba Kiyoshi, Goto Tada-nori, Yamano Makoto
EARTH PLANETS AND SPACE 75 巻 ( 1 ) 2023年5月
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Drift of an ocean bottom electromagnetometer from the Bonin to Ryukyu Islands: estimation of the path and travel time by numerical tracking experiments 査読有り
EARTH PLANETS AND SPACE 73 巻 ( 1 ) 2021年12月
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Magnetization structure of Nishinoshima volcano, Ogasawara island arc, obtained from magnetic surveys using an unmanned aerial vehicle 査読有り
Tada Noriko, Ichihara Hiroshi, Nakano Masaru, Utsugi Mitsuru, Koyama Takao, Kuwatani Tatsu, Baba Kiyoshi, Maeno Fukashi, Takagi Akimichi, Takeo Minoru
JOURNAL OF VOLCANOLOGY AND GEOTHERMAL RESEARCH 419 巻 頁： 107349 2021年11月
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Imaging of a serpentinite complex in the Kamuikotan Zone, northern Japan, from magnetotelluric soundings 査読有り
Ichihara Hiroshi, Mogi Toru, Uchida Toshihiro, Satoh Hideyuki, Yamaya Yusuke, Fujii Masakazu, Yamazaki Shusaku, Okazaki Kenji, Tada Noriko
EARTH PLANETS AND SPACE 73 巻 ( 1 ) 2021年7月
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タール火山（フィリピン）で2020年1月に起こった噴火の概要と防災対応 査読有り
熊谷 博之, 濵本, 未希, 市原 寛
火山 66 巻 ( 1 ) 頁： 45 - 53 2021年3月
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Electrical conductive fluid-rich zones and their influence on the earthquake initiation, growth, and arrest processes: observations from the 2016 Kumamoto earthquake sequence, Kyushu Island, Japan 査読有り
Aizawa Koki, Takakura Shinichi, Asaue Hisafumi, Koike Katsuaki, Yoshimura Ryokei, Yamazaki Ken'ichi, Komatsu Shintaro, Utsugi Mitsuru, Inoue Hiroyuki, Tsukamoto Kaori, Uyeshima Makoto, Koyama Takao, Kanda Wataru, Yoshinaga Tohru, Matsushima Nobuo, Uchida Kazunari, Tsukashima Yuko, Matsushima Takeshi, Ichihara Hiroshi, Muramatsu Dan, Teguri Yoshiko, Shito Azusa, Matsumoto Satoshi, Shimizu Hiroshi
EARTH PLANETS AND SPACE 73 巻 ( 1 ) 2021年1月
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Method for obtaining response functions from noisy magnetotelluric data using frequency-domain independent component analysis 査読有り
Sato Shinya, Goto Tada-Nori, Kasaya Takafumi, Ichihara Hiroshi
GEOPHYSICS 86 巻 ( 1 ) 頁： E21 - E35 2021年
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Two independent signals detected by ocean bottom electromagnetometers during a non-eruptive volcanic event: Ogasawara Island arc volcano, Nishinoshima 査読有り
Baba Kiyoshi, Tada Noriko, Ichihara Hiroshi, Hamano Yozo, Sugioka Hiroko, Koyama Takao, Takagi Akimichi, Takeo Minoru
EARTH PLANETS AND SPACE 72 巻 ( 1 ) 2020年8月
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Electrical resistivity imaging of the inter-plate coupling transition at the Hikurangi subduction margin, New Zealand 査読有り 国際共著
Heise Wiebke, Ogawa Yasuo, Bertrand Edward A., Caldwell T. Grant, Yoshimura Ryokei, Ichihara Hiroshi, Bennie Stewart L., Seki Kaori, Saito Zenshiro, Matsunaga Yasuo, Suzuki Atsushi, Kishita Takahiro, Kinoshita Yusuke
EARTH AND PLANETARY SCIENCE LETTERS 524 巻 2019年10月
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Modeling of a dispersive tsunami caused by a submarine landslide based on detailed bathymetry of the continental slope in the Nankai trough, southwest Japan 査読有り
Baba Toshitaka, Gon Yodai, Imai Kentaro, Yamashita Kei, Matsuno Tetsuo, Hayashi Mitsuru, Ichihara Hiroshi
TECTONOPHYSICS 768 巻 2019年10月
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Electrical resistivity modeling around the Hidaka collision zone, northern Japan: regional structural background of the 2018 Hokkaido Eastern Iburi earthquake (M-w 6.6) 査読有り
Ichihara Hiroshi, Mogi Toru, Satoh Hideyuki, Yamaya Yusuke
EARTH PLANETS AND SPACE 71 巻 ( 1 ) 2019年9月
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A 3D electrical resistivity model around the focal zone of the 2017 southern Nagano Prefecture earthquake (M-JMA 5.6): implications for relationship between seismicity and crustal heterogeneity 査読有り
Ichihara Hiroshi, Kanehiro Junna, Mogi Toru, Yamaoka Koshun, Tada Noriko, Bertrand Edward Alan, Adachi Mamoru
EARTH PLANETS AND SPACE 70 巻 ( 182 ) 2018年11月
-
A new miniaturized magnetometer system for long-term distributed observation on the seafloor 査読有り
Ogawa Kazunori, Matsuno Tetsuo, Ichihara Hiroshi, Nakahigashi Kazuo, Seama Nobukazu
EARTH PLANETS AND SPACE 70 巻 2018年7月
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Report: The OJP array: seismological and electromagnetic observation on seafloor and islands in the Ontong Java Plateau 査読有り
Daisuke Suetsugu, Hajime Shiobara, Hiroko Sugioka, Noriko Tada, Aki Ito, Takehi Isse, Kiyoshi Baba, Hiroshi Ichihara, Toyonobu Ota, Yasushi Ishihara, Satoru Tanaka, Masayuki Obayashi, Takashi Tonegawa, Junko Yoshimitsu, Takumi Kobayashi, Hisashi Utada
JAMSTEC-R 26 巻 頁： 54-64 2018年3月
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御嶽山南東麓での MT 法による地熱探査
金廣純奈, 茂木 透, 市原 寛, 山岡耕春, 足立 守, 田中 良
2018年 Conductivity Anomaly研究会論文集 頁： 94-99 2018年3月
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議論：海陸の3次元比抵抗モデリングにおけるメッシュデザインについて
市原 寛, 多田 訓子
2018年 Conductivity Anomaly研究会論文集 頁： 102-104 2018年3月
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Giant rhyolite lava dome formation after 7.3 ka supereruption at Kikai caldera, SW Japan 査読有り
Yoshiyuki Tatsumi, Keiko Suzuki-Kamata, Tetsuo Matsuno, Hiroshi Ichihara, Nobukazu Seama, Koji Kiyosugi, Reina Nakaoka, Kazuo Nakahigashi, Hideaki Takizawa, Kazuki Hayashi, Tatsuro Chiba, Satoshi Shimizu, Mamoru Sano, Hikaru Iwamaru, Haruhisa Morozumi, Hiroko Sugioka, Yojiro Yamamoto
Scientific Reports 8 巻 2018年2月
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Three-dimensional time domain simulation of tsunami-generated electromagnetic fields: application to the 2011 Tohoku earthquake tsunami 査読有り
Takuto Minami, Hiroaki Toh, Hiroshi Ichihara, Issei Kawashima
J. Geophys. Res. 122 巻 2017年12月
-
Noise-reduction method of magnetotelluric data based on frequency-domain independent component analysis 査読有り
Shinya Sato, Tada-Nori Goto, Takafumi Kasaya, and Hiroshi Ichihara
SEG Technical Program Expanded Abstracts 2017 頁： 1241-1245 2017年
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Mapping subduction interface coupling using magnetotellurics; Hikurangi Margin, New Zealand 査読有り
W. Heise, T.G. Caldwell, S. Bannister, E.A. Bertrand, Y. Ogawa, S.L. Bennie,H. Ichihara
Geophys. Res. Lett. 44 巻 2017年
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3-D electrical resistivity modeling of the southern Hidaka collision zone, northern Japan: constraints for arc-arc collision tectonics and earthquakes 査読有り
H. Ichihara, T. Mogi, K. Tanimoto, Y. Yamaya, T. Hashimoto, M. Uyeshima and Y. Ogawa
Geochemistry, Geophysics, Geosystems. 17 巻 2016年
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Investigations of shallow slow slip offshore of New Zealand
R. Harris, L. Wallace, S. Webb, Y. Ito, K. Mochizuki, H. Ichihara, S. Henry , A. Tréhu , S. Schwartz, A. Sheehan, R. Lauer, D. Saffer
Eos 97 巻 2016年
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Tsunami-induced Magnetic Fields Detected at Chichijima Island before the Arrival of the 2011 Tohoku Earthquake Tsunami 査読有り
H. Tatehata, H. Ichihara and Y. Hamano
Earth Planets Space 67 巻 2015年
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A 3-D electrical resistivity model beneath the focal zone of the 2008 Iwate-Miyagi Nairiku earthquake (M 7.2) 査読有り
H. Ichihara, S. Sakanaka, M. Mishina, M. Uyeshima, T. Nishitani, Y. Ogawa, Y. Yamaya, T. Mogi, K. Amita and T. Miura
Earth Planets Space 66 巻 2014年
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Tsunami source of the 2011 Tohoku earthquake detected by an ocean-bottom magnetometer 査読有り
H. Ichihara, Y. Hamano, K. Baba and T. Kasaya
Earth Planet. Sci. Lett 382 巻 2013年
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Developing new magnetometer system for marine EM survey 査読有り
Kasaya, T., H. Ichihara and T. Goto
Proceedings of the 11th SEGJ International Symposium 頁： 339-341 2013年
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Three-dimensional resistivity modeling of a seismogenic area on an oblique subduction zone in western Kurile arc: constraints from anomalous magnetotelluric phases 査読有り
H. Ichihara, T. Mogi, and Y. Yamaya
Tectoniphysics 603 巻 2013年
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Ocean bottom EM observations around the seismo-genic zone of the 2011 Tohoku earthquake (M9.0)
Ichihara, H., T. Kasaya, K. Baba and Y. Hamano
Extended Abstract, 21st EM Induction Workshop 頁： S5.9 2012年
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A fault-zone conductor beneath a compressional inversion zone, northeastern Honshu, Japan 査読有り
H. Ichihara, M. Uyeshima, S. Sakanaka, T. Ogawa, M. Mishina, Y. Ogawa, T. Nishitani, Y. Yamaya, A. Watanabe, Y. Morita, R. Yoshimura, and Y. Usui
Geophys. Res. Lett., 38 巻 2011年
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屈斜路カルデラ周辺におけるMT 法による比抵抗探査
本多亮, 山谷祐介, 市原寛, 長谷英彰, 茂木透, 山下晴之, 大山倫敦, 上嶋誠, 中川光弘
北海道大学地球物理学研究報告 74 巻 頁： 45-55 2011年
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北海道東部弟子屈地域の重力異常
本多亮, 市原寛, 神山裕幸, 茂木透, 中川光弘
北海道大学地球物理学研究報告 74 巻 頁： 21-43 2011年
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地殻・上部マントル電気比抵抗構造：観測の原理・精度と物性データの現状 査読有り
市原 寛, 市來 雅啓
岩石鉱物科学 40 巻 頁： 73-90 2011年
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海底資源探査に向けた磁気探査装置の開発 －R/V「よこすか」YK09-09 航海における実海域試験－
原田誠, 佐柳敬造, 伊勢崎修弘, 笠谷貴史, 澤隆雄, 浅田美穂, 多田訓子, 市原寛, 後藤忠徳, 野木義史, 大西信人, 松尾淳
東海大学紀要海洋学部「海ー自然と文化」 8 巻 頁： 23-40 2010年
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Three dimensional conductor models explaining out of quadrant magnetotelluric phases
Ichihara, H., T. Mogi, M. Uyeshima and S. Sakanaka
IAGA WG 1.2 on Electromagnetic Induction in the Earth 20th Workshop Extended Abstract 頁： S1-O4 2010年
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日本海東縁ひずみ集中帯（庄内—新庄地域）の比抵抗構造イメージング
市原寛, 上嶋誠, 坂中伸也, 小河勉, 三品正明, 小川康雄, 西谷忠師, 山谷祐介, 渡邊篤志, 森田裕一, 吉村令慧, 臼井嘉哉
月刊地球 32 巻 頁： 417-424 2010年
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A realistic 3-D resistivity model explaining anomalous large magnetotelluric phases: the L-shaped conductor model 査読有り
H. Ichihara, T. Mogi
Geophys J Int 179 巻 2009年
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有珠火山東麓におけるMT法電磁探査
高倉伸一, 橋本武志, 小川康雄, 井上寛之, 山谷祐介, 市原寛, 茂木透, 宇津木充, 松島善雄, 佐藤秀幸
北海道大学地球物理学研究報告 72 巻 頁： 107-115 2009年
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有珠2000年新山域の比抵抗構造
橋本武志, 小川康雄, 高倉伸一, 山谷祐介, 市原寛, 宇津木充, 井上寛之, 小池哲司, 長谷川浩, 茂木透
北海道大学地球物理学研究報告 72 巻 頁： 79-105 2009年
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MT法による黒松内地域の地下構造
平田貴一, 茂木透, 山谷祐介, 長谷英彰, 山谷祐介, 市原寛
北海道大学地球物理学研究報告 72 巻 頁： 387-398 2009年
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The L-shaped conductor model explaining anomalous large magnetotelluric phases
Ichihara, H. and T. Mogi
Proceedings of the SEGJ international symposium 頁： ID:79 2009年
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Hydrothermal system beneath the crater of Tarumai volcano, Japan: 3-D resistivity structure revealed using audio-magnetotellurics and induction vector 査読有り
Y. Yamaya, T. Mogi, T. Hashimoto, and H. Ichihara
Journal of Volcanology and Geothermal Research 2009年
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Resistivity and density modelling in the 1938 Kutcharo earthquake source area along a large caldera boundary 査読有り
H. Ichihara, T. Mogi, H. Hase, T. Watanabe, and Y. Yamaya
61 巻 頁： 345-356 2009年
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Resistivity structure around the focal area of the 2004 Rumoi-Nanbu earthquake (M 6.1), northern Hokkaido, Japan 査読有り
H. Ichihara, R. Honda, T. Mogi, H. Hase, H. Kamiyama, Y. Yamaya, and Y. Ogawa
Earth Planets Space 60 巻 頁： 883-888 2008年
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Magnetotelluric observations around the focal region of the 2007 Noto Hanto Earthquake (M-j 6.9), Central Japan
Yoshimura, R., Oshiman, N., Uyeshima, M., Ogawa, Y., Mishina, M., Toh, H., Sakanaka, S., Ichihara, H., Shiozaki, I., Ogawa, T., Miura, T., Koyama, S., Fujita, Y., Nishimura, K., Takagi, Y., Imai, M., Honda, R., Yabe, S., Nagaoka, S., Tada, M., Mogi, T.
Earth Planets Space 60 巻 頁： 117-122 2008年
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2004 年留萌支庁南部地震震源域の重力測定
本多亮, 神山裕幸, 山口照寛, 市原寛, 茂木透
北海道大学地球物理学研究報告 70 巻 頁： 27-41 2007年
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1938年屈斜路地震断層周辺の比抵抗および密度構造
市原寛, 茂木透, 長谷英彰, 渡邉朋典, 山谷祐介
CA研究会2007年論文集 頁： 1-8 2007年
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広帯域MT観測および重力測定による北海道東部弟子屈地域の地殻構造
市原寛, 茂木透, 山谷祐介, 神山裕幸, 小川康雄
北海道大学地球物理学研究報告 69 巻 頁： 233-255 2006年
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重力異常およびボーリング資料による松山平野北部, 堀江低地の地下構造 査読有り
市原 寛, 榊原 正幸, 大野 一郎
地質学雑誌 110 巻 ( 12 ) 頁： 746-757 2004年
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松山平野下の基盤構造および第四系
榊原正幸・大野一郎・市原寛・岩崎仁美
四国の自然災害と防災（土木学会四国支部） 3 巻 頁： 98-124 2004年
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松山平野北部, 堀江低地の基盤構造
市原寛・榊原正幸・大野一郎
地盤災害・地盤環境問題論文集（地盤工学会四国支部） 3 巻 頁： 141-154 2003年
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松山平野周辺の地盤地質およびボーリングコア中のテフラの対比
榊原正幸・岩崎仁美・市原寛
地域防災研究（愛媛大学地域防災研究会） 1 巻 頁： 5-38 2003年
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松山平野周辺の地盤地質
榊原正幸・小松正幸・市原寛
愛媛大学芸予地震学術調査団最終報告書 頁： 101-112 2002年
講演・口頭発表等 9
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Aeromagnetic survey of Nishinoshima volcano by using drone in 2019 国際会議
Noriko Tada, Hiroshi Ichihara, Masaru Nakano, Mitsuru Utsugi, Takao Koyama, Tatsu Kuwatani, Kiyoshi Baba, Fukashi Maeno, Akimichi Takagi, Minoru Takeo
IAVCEI2023 2023年1月
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西之島から西表島まで漂流した海底電位磁力計から明らかになったこと
多田 訓子, 西川 悠, 渡部 裕美 市原 寛, 桑谷 立
日本地球惑星科学連合2022年大会 2022年5月
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南東北背弧側の地殻の3次元電気比抵抗構造
臼井 嘉哉, 上嶋 誠, 長谷 英彰, 市原 寛, 相澤 広記, 小山 崇夫, 坂中 伸也, 小河 勉, 山谷 祐介, 西谷 忠師, 浅森 浩一, 小川 康雄, 吉村 令慧, 高倉 伸一, 三品 正明, 森田 裕一
日本地球惑星科学連合2022年大会 2022年5月
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日本海溝周辺域の二次元比抵抗構造モデリング
市原 寛, 笠谷 貴史, 馬場 聖至, 後藤 忠徳, 山野 誠
日本地球惑星科学連合2022年大会 2022年5月
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日向灘周辺における3次元比構造の推定
中村 捷人, 市原 寛, 畑 真紀, 多田 訓子, 後藤 忠徳, 松野 哲男, 上嶋 誠
日本地球惑星科学連合2022年大会 2022年5月
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電磁アクロスデータの時系列解析（2） 国際共著
芹田 創平, 小川 康雄, 曾 國軒, 石須 慶一, 國友 孝洋, 南 拓人, 市原 寛, Caldwell Grant
日本地球惑星科学連合2022年大会 2022年5月
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Low-cost magnetometer using magneto impedance (MI) sensor
2022年11月
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MT法探査による雌阿寒岳の3次元比抵抗構造とその解釈
井上 智裕, 橋本 武志, 田中 良, 山谷 祐介, 市原 寛
第152回地球電磁気・地球惑星圏学会総会・講演会 2022年11月
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Broadband magnetotelluric survey in the Akan-Kutcharo caldera area, northern Japan – understanding of interactions between volcanic and tectonic activities 国際会議
Hiroshi Ichihara, Takeshi Hashimoto, Tomohiro Inoue, Masamitsu Takada, Kazumi Okada, Atsuo Suzuki, Shinichiro Horikawa, Haruno Koike, Ryo Honda, Koki Aizawa
IAVCEI2023 2023年1月
共同研究・競争的資金等の研究課題 2
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海底カルデラ地下構造探査手法の検討
2016年10月 - 2017年3月
出資金による受託研究
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組み合わせ最適化アルゴリズムによる電磁気、重力インバージョンおよびその評価法の開発
2005年
日本科学財団笹川研究助成
市原 寛
資金種別：競争的資金
科研費 14
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海洋アセノスフェアの粘性率を制約するための海底物理観測・モデリング国際協働研究
研究課題/研究課題番号：23H00138 2023年4月 - 2027年3月
科学研究費助成事業 基盤研究(A)
馬場 聖至, 一瀬 建日, 竹内 希, 竹尾 明子, 森重 学, 杉岡 裕子, 松野 哲男, 多田 訓子, 市原 寛
担当区分：研究分担者
本研究は、マントル深部からの上昇流とリソスフェアとの相互作用と、ハワイプルームによって形成されたハワイ・天皇海山列が途中で屈曲する形状を組み合わせた着眼点から、海底電磁気・地震観測とダイナミクスモデリングの協働により、海洋アセノスフェアの粘性率構造を制約することを目指す。所期の目的を達成するため、史上最大規模の電磁気・地震合同観測アレイをミッドウェイ島北方海域に設定し、国内およびドイツの海域地球物理観測グループと協働して実施する。観測データから推定されるアレイ下のマントル電気伝導度構造、地震波速度構造を、ダイナミクスモデリングによるマントルの流動パターン予測と対比させつつ、包括的に解釈する。
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人工電磁周波数コム信号による火山の精密モニタリングシステムの構築
研究課題/研究課題番号：20H01992 2020年4月 - 2023年3月
科学研究費助成事業 基盤研究(B)
小川 康雄, 市原 寛, 南 拓人, 石須 慶一
担当区分：研究分担者
火山の噴火予知研究では、地下のマグマや熱水系の分布を解明し、その時間的な変動を監視する観測が重要である。比抵抗はマグマや熱水や粘土鉱物の分布に敏感な物理量であり、地表での電磁波の観測から、地下の比抵抗分布やその時間変動を検知することができる。地下の比抵抗分布の時間的な変動を精密に監視するには、精密に制御された人工信号を利用する電磁場観測が必須である。本研究では、精密に制御された２系統の信号系列送信し、多数の受信機で常時取得することによって、革新的な精度で火山の3次元地下構造を常時モニターするシステムを開発する。草津白根火山でこの実証実験を行う。
（１）人工電磁信号の送受信システムの運用：昨年度に引き続き、草津白根山南麓において２方向の電流電流ダイポールを用い、周波数10Hz から0.01Hz の帯域で周波数コム信号を２系列出力し、繰り返し周期１００秒および10秒にて5月末から５ヶ月間にわたり送信した。送信システムとしては、ファンクションジェネレータをGPS時計で10MHZの精度で同期同調させて、コム信号を２系統出力し、それを２系統のパワーアンプで増幅し、ダイポールに通電した。受信システムとしては、広帯域MT電磁場測定装置および、低消費電力電場ロガーを草津白根山湯釜火口周辺に展開した。受信機は、夏季に落雷による被害を受けたため、機器の修理および避雷対策を行った。
（２）送受信信号処理プログラム作成：送受信時系列から、信号成分を取り出すために、１時間スタックデータを単位として処理するプログラムを作成した。受信機の時系列から人工送信源の正弦波信号を取り出すために、当初信号成分とドリフト成分に分離する方法を検討したが、信号成分がドリフト成分に混入することが確認されたため、時系列処理にあたっては、単純に受信信号をスタックすることとした。
（３）モデル計算：３次元インバージョンコードを用いて、水蒸気噴火場における、水蒸気発生の検知能力を検証した。表層の低比抵抗・低透水性の粘土キャップの下方に生ずると考えられる高比抵抗層を示す水蒸気層を高感度に検知できることが確認された。この構造は、従来の自然信号を用いたMT法では検出できない。
（４）MT応答の時間変化：送信する信号成分が高度に制御されたスパースなラインスペクトルからなり、かつ振幅も小さいので、人工電流源を流しつつ、MT観測も可能になる。湯釜火口のデータを５ヶ月間に渡り日別に解析し、地表表層の比抵抗変動と深部の比抵抗変動に分離することに成功した。
昨年度に比べ新型コロナウイルス感染拡大防止の措置が緩和されたため、野外観測の機会が増え、５ヶ月間にわたる野外観測を実施することができた。また送受信信号処理プログラムもほぼ完成することができた。
また、水蒸気噴火の切迫度を表すと思われる地下の水蒸気の出現に相当する薄い高比抵抗層の出現が、人工電磁探査では検出できることが、数値モデル実験によって示された。このことは、従来の自然電磁場を用いたMT法探査では不可能なことであり、本手法が将来的に水蒸気噴火の予知にとって重要な技術になる可能性を示すことができた。
さらに、送信する信号が特定の周波数に限定されており、信号強度も自然信号より微弱であるために、人工信号を流しつつ、自然信号を用いたMT法観測も、同時に連続観測できることがわかり、自然信号を用いた時間変動観測と併用することができることがわかった。将来的には、人工信号と自然信号をジョイントして解析することによって、それぞれの構造に対する感度の違いを利用した高度な観測が可能となると予測された。
2021年度に引き続き、本格的な観測の運用を行い、データを蓄積する。ひきつづき、時系列処理におけるS/N比の向上を目指す。
数値モデル計算から、送信信号源を受信機に近づけることで、水蒸気層の出現による高比抵抗層の出現の検出能が高められることがわかったので、2022年度は、既存の草津白根山南麓の送信アンテナに加えて、草津白根山山頂に近い地点にも送信源を設置する予定である。これにより深部を対象とする遠方の送信源と、浅部を対象とする近地の送信源と配置し、同時に送信する。信号系列は合計で４系統になるが、これらはわずかに異なる周波数を選ぶことによって、同時に送信しても受信側で混信することはない。
また、有限要素法を用いた地下構造モデリング計算を進める。副次的に得られる自然信号を用いたMT法観測データについても、その時間的な変化を引き続き観測する。 -
研究課題/研究課題番号：20K04105 2020年4月 - 2023年3月
科学研究費助成事業 基盤研究(C)
市原 寛, 北田 数也, 多田 訓子
担当区分：研究代表者
配分額：4290000円 （ 直接経費：3300000円 、 間接経費：990000円 ）
近年、火山山頂部および火山島などの「観測の空白域」において、ドローンを用いた遠隔観測が注目されている。しかし、深部比抵抗構造の解明に重要な電場観測は難易度が高く研究例はない。本研究は、海底で先行している遠隔電場観測の技術を応用してドローン電場観測を行い、陸上の「観測の空白域」における地下の電気比抵抗構造の解明を可能にすることを目的とする。令和2-3年度はおもに装置の開発を行い、令和3-4年度に検証試験および研究成果の発表を行う計画である。本観測によって得られた知見は、将来的に月および火星等における惑星内部構造解明に向けた探査にも活用可能であると期待される。
火山山頂部および火山島は噴火予測や火山活動そのものの理解において重要な観測域であるにも関わらず、アクセスの困難さおよび安全面から「観測の空白域」であることが多い。特に、ケーブルを展張しての設置が必要となる地球電場において、観測の難易度は高くなる。このため、本研究はUAV(ドローン)を用いた地表設置による電場観測を実現し、これらの難観測域における電気比抵抗構造の解明を可能にすることを目的とする。具体的には、UAV本体に取り付けた電極とUAVに吊したケーブルの先に取り付けた電極を距離を開けて着陸させ、電極間の電位差を測定してMagnetotelluric法の電場データとして活用する構想である。
2021年度は、UAVによる運用の基礎試験および測定機器の試験を実施した。UAVの飛行試験は、COVID-19感染症による行動規制により、分担者が所属する研究機関のある横須賀市内の比較的人工物の少ない地域において実施した。この試験により、機材を模した錘を吊した状態での飛行、着陸の際の制御方法などの検証を行った。次に、簡易な電場ロガーを用いた高サンプリングレート(1024 Hz)での電場測定の試験を行い、問題なくデータが取得できることを確かめた。また、および埋設しないで電場を観測するための設置素材の検討をおこなった。一方で、研究開始当初購入を予定していたUAVが販売停止となり、また、セキュリティ問題により購入可能なUAVに制限が生じたことから、購入する得UAV機種の再選定を実施した。
2020年度に生じた購入を想定していたUAVの販売停止、およびセキュリティ問題による購入可能なUAVの制限によって、実際の観測に用いることが可能なUAVの予算内での購入が困難な状況となっている。このため、2021年度もUAVの購入ができていない。また、COVID-19感染症の影響により、2020年度に引き続き観測に制限が生じており、2021年度は横須賀市内での限定的な試験のみ実施した。したがって、本年度の研究は想定よりもやや遅れている状況にある。
2022年度は実際のフィールドに環境の近い御嶽山山麓部にて観測試験を実施する。また、電極を埋設しない方策の電場の観測試験を実施する。 さらに、UAVへの装置の装着、電場測定装置の展開方法の検討、配置した電極の配置（電極間距離および方向）の計測を他のUAVを用いて測定する方法を確立する。これにより、本研究の目的である遠隔地での電場観測に必要な技術要素の全てを確立することを目指す。ただし、予算内でのUAVの購入が困難になることが予想されることから、実際の難観測地域での電場観測は実施しない可能性がある。 -
フィリピン・タール火山におけるその場観測に基づくマグマシステムの発達過程の研究
研究課題/研究課題番号：19KK0084 2019年10月 - 2023年3月
科学研究費助成事業 国際共同研究加速基金(国際共同研究強化(B))
熊谷 博之, 堀田 耕平, 大倉 敬宏, 楠本 成寿, 大場 武, 市原 寛
担当区分：研究分担者
噴火に至るマグマシステムの発達過程を、次の噴火が迫っているフィリピン・タール火山を対象に地震学・電磁気学・火山化学・測地学的手法を用いて解明する。これまでの研究により、この火山では脱ガスを起こしているマグマが浅部に存在することが推定されている。本研究では、この変動源の直上において地震および電磁気観測を強化するとともに、面的な重力測定を行う。これにより、散乱・速度・比抵抗・密度構造を詳細に調べ、マグマの状態とその時間変動を解明する。さらにそれらの結果を火山ガスの測定結果や圧力源の推定結果等と比較することにより、火口で活発に起こっている噴気活動と関連性を調べる。
本研究では2020年にタール火山で起こった噴火に伴い、地震波伝播構造・電磁気構造・重力・地殻変動・流体組成にどのような変化が起こっていたかを解明することを目的としている。2021年度の研究により、タール火山で発生した火山構造性地震の散乱波の継続時間を表すエンベロープ幅の逆問題解析から、地震散乱波の強さを示す平均自由行程と非弾性減衰を推定する手法の開発を行った。さらに、その手法を2011年10月から噴火直前の2020年1月までに発生した地震のエンベロープ幅データに適用し、火山島東斜面において浅部マグマが存在すると推定されていた領域における平均自由行程と非弾性減衰の時間変動の推定を行った。その結果、噴火直前にそれらの推定値が系統的な変動を示し、特に平均自由行程がCO2ガスの放出量と相関する関係が見られた。これはマグマにおける揮発性成分が脱ガスして生じた気泡によって地震波散乱の強度が変わったことによると解釈された。ただし、平均自由行程と非弾性減衰の時間変動の推定量はばらつきが大きく、推定精度に関する検討が今後必要である。また、2017年にタール火山島で測定された重力値からブーゲー異常を求めた結果、タール火山は高重力異常がカルデラ内に存在する火山であり、火山島の麓から火口湖に向かって重力異常値が大きくなる特徴があることが分かった。さらに、衛星画像（InSAR）により噴火前には長期の収縮があり、直前に膨張が起こったことが分かった。
コロナ禍によりフィリピンへの出張ができなかったため。
昨年度までの研究により、タール火山で発生した火山構造性地震の散乱波の継続時間を表すエンベロープ幅の逆問題解析から、地震散乱波の強さを示す平均自由行程と非弾性減衰を推定する手法の開発を行った。さらに、その手法を2011年10月から噴火直前の2020年1月までに発生した地震のエンベロープ幅データに適用し、火山島東斜面において浅部マグマが存在すると推定されていた領域での平均自由行程と非弾性減衰の時間変動の推定を行った。しかしながら、それらの推定量はばらつきが大きく、推定精度に関する検討が必要であることがわかった。そこで、本年度はこれらの検討を進めるとともに、推定された平均自由行程と内部減衰の時間変動と、火山ガスの放出量、火口湖水の組成変化、GPSおよびInSARにより推定された火山島およびその周辺での地殻変動との関係を調べ、噴火に伴うマグマ溜まりおよび火道におけるマグマの挙動を解明する。その成果を国内外の学会で発表するとともに、論文としてまとめ国際誌に投稿し出版する。さらにコロナ禍による渡航制限が緩和され次第、フィリピン火山地震研究所を訪問し、これまでに得られた研究成果に関する議論を行うとともに、噴火後の観測データの共有を進める。さらにタール火山およびその周辺地域における電磁気・重力観測を行い、噴火後にどのような地下構造の変化が生じたかの解明を進める。 -
研究課題/研究課題番号：18H01319 2018年4月 - 2022年3月
科学研究費助成事業 基盤研究(B)
多田 訓子, 馬場 聖至, 市原 寛
担当区分：研究分担者
西之島は2013年11月に活動を再開した小笠原孤の火山島であり、現在も活動が続いていることから、海域火山を研究する上で貴重なフィールドである。本研究の目的の一つは、西之島の地下の電気伝導度構造を求めることによって、西之島のマグマだまりの位置や大きさを解明することである。そのために必要な観測データを取得するために、これまで、海底電位磁力計（OBEM）を海底に設置してきた。
2020年12月と2021年1月の2回の航海で、海底に設置していたOBEMの自己浮上による回収と、無人ロボットを使用した回収を試みた。その結果、自己浮上によって2台回収することができたが、どちらも海底設置中に海底で数km移動していたことが分かった。無人ロボットで設置した海底付近でOBEMの捜索を行ったが、発見には至らなかった。その後、2021年2月に、西表島に1台のOBEMが漂着したため、現地に赴いてデータと機器を回収することができた。
一方で、2019年に実施したドローンによる空中磁気探査のデータを解析し、西之島の地下約1kmまでの三次元磁化構造を求めた。2019年の時点では、西之島の表層から地下1kmまでに、高磁化の領域が2箇所存在していたことが分かった。この結果を査読付き国際誌に投稿するように準備を進めている。
西之島に設置していたOBEMを4台回収することができなかったが、1台は漂流し、西表島でデータと共に回収することができた。西之島から西表島までOBEMが漂着した事実を元に、他分野の研究者とも協力して、新たな研究内容を進めている。
回収したOBEMのデータの解析を進め、西之島の三次元電気伝導度構造を推定する。今後の航海で空中磁気探査を行い、2019年12月から始まった大規模噴火が西之島の地下にどのような影響を及ぼしたかを、データから議論する。 -
大規模フラクチャーの強度・透水性を非破壊技術で把握できるか？
研究課題/研究課題番号：18H03894 2018年4月 - 2022年3月
科学研究費助成事業 基盤研究(A)
後藤 忠徳, 柏谷 公希, 山口 覚, 西尾 嘉朗, 笠谷 貴史, 市原 寛, 田所 敬一, 村上 英記
担当区分：研究分担者
陸上や海底に数多分布する大規模なフラクチャの透水性や力学的強度を知るために、本研究では、地殻の非破壊探査（電気・電磁探査および地震探査）と地質学的・地球化学的調査を組み合わせた新たな技術を開発した。全岩の透水係数を適切に推定できる岩石物理モデルの構築、岐阜県阿寺断層周辺の地下構造の精密可視化、南海トラフ熊野灘における海底下構造調査などを実施し、海・陸の断層破砕帯沿いの高間隙・高透水ゾーンの議論を実施した。
陸上や海底に分布する活断層は様々な活動度を有している。従来の地表付近での地質学的な活動度推定は有効ではあるが、大規模な活断層やそれに伴う大きなフラクチャについては、空間的な分布範囲が広く深いため、フラクチャの強度や透水性を把握する技術がなかった。本研究によって、物理探査による広域・間接的な情報を用いることで、この問題を克服するための基礎的知見を得ることに成功した。 -
研究課題/研究課題番号：16H06475 2016年6月 - 2021年3月
科学研究費助成事業 新学術領域研究(研究領域提案型)
望月 公廣, 藏下 英司, 三浦 誠一, 汐見 勝彦, 中島 淳一, 上嶋 誠, 市原 寛
担当区分：研究分担者
豊後水道を囲む多様なスロー地震発生領域において，陸域から海域にわたって地震学的・電磁気学的な調査・観測手法を総動員し，プレート境界面周辺の地震波速度・電気伝導度の3次元的構造を求めた．これらの構造は互いに調和的であり，陸域下の深部テクトニック微動発生域，および海域下浅部テクトニック微動の発生域では，流体が豊富に分布していることを明らかにした．さらに四国東部では，沈み込んだ海山の凸構造が深部テクトニック微動発生領域を規定している可能性を示した．紀伊半島沖南海トラフでは，海域での連続地震観測から，スロースリップの発生サイクルに伴う地下構造中の流体分布の時空間変化を明らかにした．
多様な断層すべりが発生している領域において，それを囲む海陸域での大規模な地震学・電磁気学的総合観測・調査による構造把握を通した，断層すべり発生メカニズム解明に向けた研究は，世界的にも類を見ない．これまで，断層すべりの特徴や発生サイクルを決める重要な要因として，断層周辺に分布する流体の関与が議論されてきた．本研究では，地震学的および電磁気学的構造の両面から，断層すべりの性質と流体分布との相関が認められ，さらには地震学的構造の時空間変化とスロー地震発生サイクルでも，流体の蓄積・放出過程との関係が示された．断層すべりの発生メカニズム解明に向けて，今後の研究方針への重要な指針を与えたと考えられる． -
海陸電磁気データ統合解析による巨大地震発生帯の流体挙動の解明
研究課題/研究課題番号：16K17793 2016年4月 - 2020年3月
市原 寛
担当区分：研究代表者
配分額：4420000円 （ 直接経費：3400000円 、 間接経費：1020000円 ）
沈み込み帯における比抵抗構造全貌の解明に必要となる、海陸に跨るMangetotelluric法データの統合解析における問題を解決することを目的として、本研究では以下の研究成果を得た。(１)これまでデータの取得が行われなかった沈み込み帯の海陸境界付近において海底電磁気データを取得し、海底地形によるMTインピーダンスへの影響を評価した。（２）これらの影響は、適切な設定を行えば、既存の三次元フォワード・インバージョンコードによって再現ができ、三次元比抵抗モデリングが可能であることを示した。
本研究は複雑な海底地形を示す領域でも三次元比抵抗構造解析が可能であることを示した世界初の例であり、今後は世界の沈み込み帯において比抵抗構造の解明が進むことが期待される。特に、本研究で観測点を設置した南海トラフ西端部に位置する日向灘―高知県西方沖は、近年スロー地震が発生する地域として注目されており、さまざまなプロジェクトにより観測が進行中である。本研究による検討がこれらの研究に活用されると同時に、取得したデータについても活用可能であることから、今後は南海トラフ西端部において比抵抗構造、さらには流体分布の解明がこれまでにない精度で解明されることが期待される。 -
沈み込むプレート上層部における間隙流体循環の解明と巨大地震発生帯への影響の評価
研究課題/研究課題番号：15H03715 2015年4月 - 2018年3月
科学研究費助成事業 基盤研究(B)
山野 誠, 後藤 忠徳, 笠谷 貴史, 川田 佳史, 上嶋 誠, 武井 康子, 市原 寛, 小平 秀一, 後藤 秀作
担当区分：連携研究者
日本海溝海側の太平洋プレート上において、地殻熱流量が3～5 kmのスケールで顕著な増減を繰り返すことを明らかにした。この短波長変動は、海溝近傍でのプレートの曲がりによる海洋地殻の破砕、それに伴う流体循環の発達が、不均質に進行することを示すものと考えられる。また、同じく日本海溝海側での海底電磁気探査データから比抵抗構造を求めることにより、太平洋プレートの上部における水の存在、その海溝へ向かっての変化に関する情報を得ることができた。
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巨大海台の正体を探る：海底地震・電磁気観測によるオントンジャワ海台地下構造の推定
研究課題/研究課題番号：15H03720 2015年4月 - 2018年3月
科学研究費助成事業 基盤研究(B)
末次 大輔, 塩原 肇, 杉岡 裕子, 伊藤 亜妃, 一瀬 建日, 馬場 聖至, 市原 寛, 多田 訓子, 田中 聡, 石原 靖, 大林 政行, 利根川 貴志, 中西 正男, 三浦 誠一, 歌田 久司, 佐野 貴司, ,
担当区分：連携研究者
オントンジャワ海台において海底・海洋島地震観測をおこなった。データ解析の予察的な結果は以下のとおりである。海台直下深さ600km付近に太平洋スラブが滞留している。その周囲の深さ100-400kmには低速度異常があり、一部はカロリン・ホットスポット列につながっている。温度に敏感な地震波減衰は海台周囲では強く、海台下では普通の海洋マントルでの減衰と同程度の強さである。下部マントルからのマントル上昇流が滞留する太平洋スラブを避けるように上昇を続け、表層のホットスポット火山活動の原因になっている可能性がある。また、海台地殻のモホ面が40㎞と深いこと、地殻内部に不連続面があることも分かった。
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日本周辺でのアレイ電磁気観測（JEMINI計画）のための基礎的研究
2014年 - 2016年
科学研究費補助金 基盤研究(B)
担当区分：研究分担者
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海沈み込むプレートにおける含水・脱水プロセス～海底電磁気観測からのアプローチ～
2012年 - 2013年
科学研究費補助金 新学術領域研究
担当区分：研究代表者
新学術領域研究「地殻流体：その実態と沈み込み変動への役割」の公募研究課題
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海底電磁気観測による沈み込み帯全域の流体分布の解明
2010年 - 2011年
科学研究費補助金 新学術領域研究
担当区分：研究代表者
新学術領域研究「地殻流体：その実態と沈み込み変動への役割」の公募研究課題
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物理探査・地質情報の統合解析による内陸地震発生帯の３次元イメージング
2006年 - 2007年
科学研究費補助金
担当区分：研究代表者
担当経験のある科目 (本学) 6
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地球惑星科学セミナー I
2022
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地球惑星科学セミナー I
2020
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地球惑星科学セミナー I
2019
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地球惑星物理学実験法及び実験Ⅰ
2019
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地球惑星物理学実験法及び実験Ⅰ
2018
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地球惑星科学セミナー I
2018
担当経験のある科目 (本学以外) 2
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電磁気で地球を探る
2022年9月 （静岡大学）
科目区分：学部専門科目 国名：日本国
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海洋理工学演習
2017年4月 - 2018年3月 （神戸大学）
社会貢献活動 4
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西之島火山−その謎に海と空から迫る−
役割：講師
名古屋大学出前授業 豊橋市自然史博物館 2022年12月
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2020年度火山学会LOC（親子実験担当）
役割：司会, 企画, 運営参加・支援
2020年10月
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地球電磁気・地球惑星圏学会アウトリーチ部会
役割：企画, 運営参加・支援, 実演
2020年10月
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地震学夏の学校運営委員
役割：企画, 運営参加・支援, 調査担当
2015年4月 - 2015年9月
メディア報道 1
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東日本大震災で発生した津波が巨大化した原因となった場所を特定（文部科学省記者クラブ）
2013年10月
学術貢献活動 2
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地球電磁気・地球惑星圏学会将来構想検討WG
役割：企画立案・運営等
2018年 - 現在
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物理探査学会会誌編集委員 国際学術貢献
役割：企画立案・運営等, 査読
2013年 - 現在