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（０） 課題番号：2102
（１） 実施機関名：九州大学大学院理学研究院
（２） 研究課題名：
大・小規模アレイによる内陸地震発生域における不均質構造と歪・応力集中メカニズムに関する研究
（３） 研究課題名：
１.（２）イ．内陸地震発生域の不均質構造と歪・応力集中機構
（４） その他関連する建議の項目：
（５） 平成１５年度までの関連する研究成果（または観測実績）の概要：
　15年度までに日奈久断層系近傍において臨時地震観測点（テレメタ-観測点2点、現地収録点8点）を展開し、10点の臨時観測点を展開してデータ収録を行っている。さらに、15年度からは7点の臨時点を展開、現在16点が稼働中でデータを蓄積しつつある。また、日奈久断層の現在の状態を知るため、断層に直交する方向に１１点でGPS測量を12年度から繰り返し行った。
　15年12月には全国の大学と共同で人工地震実験を行なった。同時に試験的に中規模アレイ観測を防災科学技術研究所と共同で行い、２月中まで人工、自然地震の収録を行った。
　地震観測で得られた記録では地殻中の反射面からの反射波が検知された。これらの反射波のうち、顕著に振幅が表れるものの走時から反射面の位置決定を行った。この結果、反射面は日奈久断層にほぼ並行する走向を持ちかつ45度以上の傾斜角を持つ、非常に高角な反射面であることが明らかになった。また、臨時観測によって達成した震源決定精度および発震機構推定精度の向上により、この領域の平均的な応力場を応力テンソルインバージョンによって推定することができた。応力場はほぼ南北に最大主張力軸を持つことがあきらかになった。臨時観測網の走時データから速度構造インバージョンを行った。その結果、P波構造の深さ5キロメートル以浅で断層帯に沿った帯状の低速度領域が見られ断層破砕帯を反映していると考えられる。また、断層付近に不均質な速度構造が見られる。これらは、断層帯において固着の強弱があることを示している可能性があることがわかった。
　さらに、日奈久断層を横断する測線において、GPS測量再測を行った。解析の結果、日奈久断層自体の滑りを示すような顕著な変位速度は観測されなかった。これらから現在の断層は固着した状態である可能性が指摘できる。
　一方、鳥取県西部地震震源域ではアレイ観測を行い、散乱体分布のイメージングに成功した。これらは断層面上のすべり分布等と相関を持つ。また、破壊開始点直下で不均質強度が強いことを示した。これらのことは地震発生の準備過程の研究を進める上で重要な境界条件を示唆している。
（６） 本課題の平成１６年度からの５ヶ年の到達目標と、それに対する平成１６年度実施計画の位置付け：
　内陸地震発生にいたる準備過程のうち個別の断層、ここでは日奈久断層系、におけるローディング機構をモデル化する。そのためにまず必要なのは、a）速度などの媒質の物理定数の推定、b）上部および下部地殻の短波長不均質の分布特性、c）断層の固着状態推定である。特に、他地域の歪集中帯で見られるように特定の領域への歪集中が上部および下部地殻における弾性定数不均質では説明できないことから、弱面や非弾性的性質の存在を検出する必要がある。しかしながら、平均的な弾性波速度だけでは局所的な異常域の検出には至らない。そこで、a）〜c）を精度よく求めることが必要である。具体的な目的として以下の2つを挙げる。
　地震計アレイによる内陸地震発生域でのローディング機構モデル化およびそのための媒質パラメータ推定
a）媒質の弾性定数の推定において従来のトモグラフィ分解能限界を超えて詳細な構造モデルを推定するには地殻内反射面、散乱体構造から得られる媒質内境界条件をアプリオリに設定する必要がある。また、これらの反射面、散乱体構造は媒質の非弾性的性質を生み出す要因となりうる。非弾性的性質のモデル化の必要性からb）を正確に把握する。そのための地震計アレイ観測研究を推進し、構造モデル構築することで、歪・応力蓄積過程の解明を目指す。
　稠密GPSアレイ観測による日奈久断層固着状態の検出
c)の固着状態推定にはGPSを稠密に展開したアレイ観測が有効である。現在、日奈久断層においては微小地震発生域とそうでない地域が存在する。地震調査推進本部による日奈久断層の評価においては想定地震発生域が最大30キロメートル程度に及ぶがその断層上でも地震活動度に大きな差異が見られる。地震活動度が地震断層上のアスペリティや定常すべり域と関連がある可能性は他領域でも報告されているところである。そのため、日奈久断層上で地震活動度の異なる領域でGPSアレイ観測をすることが断層の状態を知る上で重要である。
　これらの目標に対して、１６年度は
１） 速度、減衰、反射面の存在の同定など基本的なパラメータ推定のために臨時地震観測網による観測を行う。
２） 固着状態の検出のために従来の測線に加えて７点のＧＰＳ連続観測点を設置する。
３） １５年度に得られたデータの詳細な解析、検討を行う。
（７） 平成１６年度実施計画の概要：
１） 速度、減衰、反射面の存在の同定など基本的なパラメータ推定のために臨時地震観測
　現在展開中の16点の臨時観測点を見直し、再配置することで、現在分解能の低い地域、活動把握にとって重要な地域の詳細な地震活動、速度、減衰構造推定のためのデータを取得する。
２） 固着状態の検出のためのＧＰＳ連続観測
　地震活動が活発な地域を中心としてＧＰＳの連続観測点を設置し、局所的な歪み分布の把握に着手する。
３） １５年度に得られたデータの詳細な解析、検討
　１５年度に取得した人工地震実験データを詳細に解析することで、速度構造、散乱体構造等の不均質構造推定を行う。
（８） 実施機関の参加者氏名または部署等名：
　参加者：松本　聡・松島　健　他４人程度
他機関との共同研究の有無：なし
　（ただし、内陸合同観測については全国関係大学と共同で行う）
（９） 問い合わせ先：
部署等名：理学研究院附属地震火山観測研究センター
電話：0957-62-6621
e-mail：
URL：http://www.sevo.kyushu-u.ac.jp/


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