国内外で海底地震計を設置して、陸上からはわからない海底下の地震活動と地下構造を解明してきました。国内では、2011年東北地方太平洋沖地震（M9.0）を始めとして、大地震発生後の正確な余震分布を明らかにしました。北海道太平洋沖の千島海溝では自然地震観測を繰り返し行い、1973年根室半島沖地震（M7.4）以来大地震が発生していない根室沖では、地震活動が静穏でプレート間固着が続いていることがわかりました。
エアガンを用いた人工地震探査も千島海溝、日本海溝などで行い、地震活動と地下構造の関連について調べてきました。北海道の日高衝突帯では、海底地震観測と陸上の稠密地震観測データを同時に解析することによって、日高山脈直下で、幅約50ｋｍ、長さ約50kmにおよぶ千島弧下部地殻の一部がデラミネーションといって深部に引き剥がされている様子がわかりました。図「日高衝突帯のP波速度構造」参照。
海外では、ノルウェーのベルゲン大学などと共同で人工地震探査を行い、約5500万年前に現在のスカンジナビア半島とグリーンランドの間で古い大陸が分裂し、北大西洋が誕生し、拡大した歴史を知ることができました。図「ノルウェーからグリーンランドに至る地殻構造」参照。
この他に不均質媒質中の地震波動伝播についての研究では、米国の1992年Landers地震（M7.4）の断層破砕帯で得られたデータを、理論地震波動計算を行って解釈することによって、破砕帯の幅が約250m、破砕帯中で卓越する亀裂長が約60mと見積もることに成功しました。
北海道では、政府の地震調査委員会が千島海溝で次の巨大地震の発生が切迫している可能性が高いと評価しているので、今後も海域における地震観測を継続していきます。