十勝沖・根室半島沖地震におけるカップリングの時空間分布

平成20年度年次報告

課題番号:1004

(1)実施機関名:

 北海道大学大学院理学研究院

(2)研究課題(または観測項目)名:

 十勝沖・根室半島沖地震におけるカップリングの時空間分布

(3)最も関連の深い建議の項目:

 1.(2)ア.プレート境界域における歪・応力集中機構

(4)その他関連する建議の項目:

 1.(1)イ.日本列島及び周辺域の長期広域地殻活動

(5)本課題の平成16年度からの5ヵ年の到達目標と、それに対する平成20年度実施計画の位置付け:

 十勝沖・根室半島沖は太平洋プレートが沈み込む千島海溝最南端部に位置し、大地震が時々発生している.沈み込む太平洋プレート上面と陸側プレート(島弧)とのカップリングの状態が大地震の発生を左右すると考えられ、そこでの構造的解明に焦点を当てた海底地下構造調査はきわめて重要である.5ヵ年の到達目標として、関係大学と研究機関との密接な連携のもとに、海底地震計とエアガンを用いた地震学的構造調査を実施し、当海域でのプレート上面付近の地震発生様式と海底地下構造との関係を明らかにすることである.
 2003年十勝沖地震震源域での海底地下構造を明らかにするため、まず2003年十勝沖地震の本震付近からえりも海山に至る測線(平成16年)と、それに直交する測線(平成17年)で海底地震計とエアガンを用いた構造探査を実施した.平成18年度では、2003年十勝沖地震のアスペリティから現在地震発生ポテンシャルが最も高い海域の1つとして注目されている1973年根室半島沖地震震の震源域までおよぶ海域で、東京大学地震研究所と東北大学と協力しながらエアガンと海底地震計を用いた海底地下構造探査を実施した.
 平成19年度では、東京大学地震研究所と東北大学と協力しながらエアガンと海底地震計を用いて、1968年十勝沖地震のアスペリティから2003年十勝沖地震のアスペリティに至る島弧会合部での海底地下構造探査を実施した.

(6)平成20年度実施計画の概要:

 平成19年度に実施した、1968年十勝沖地震のアスペリティから2003年十勝沖地震のアスペリティに至る島弧会合部での海底地下構造探査を推定する.さらに平成16年度から当海域で実施してきた一連の地殻構造探査結果を整理・統合し、過去に発生した海溝型大地震発生との関係性について検討する.

(7)平成20年度成果の概要:

 平成19年度に実施した、1968年十勝沖地震のアスペリティから2003年十勝沖地震のアスペリティに至る海底地下構造探査の速度解析の結果、測線の北東域のえりも岬沖の島弧地殻構造は2003年十勝沖地震震源周辺の島弧地殻構造と連なっているのが暗示された。さらに広角反射波からは海洋プレートの沈み込み角は零に近く、ほぼ水平面であるのが理解された。一方測線の南西域でのプレート境界は、海溝から1968年十勝沖地震のアスペリティに向かって深くなっているのが確認できた。しかしその間の測線中央部ではこの種の反射波は確認できず、海洋プレート境界の不連続性が理解された。
 2003年十勝沖地震直前の海底地震観測で明示された本震近傍での微小クラスター地震は、平成19年度にその震源域に展開した海底地震観測網からはこの種の地震活動は確認できなかった.
 なお当内容は計画(上記(6))とほぼ一致した.

(8)平成20年度の成果に関連の深いもので、平成20年度に公表された主な成果物(論文・報告書等):

 Machida, Y., M. Shinohara, T. Takanami, Y. Murai, et al., 2009, Heterogeneous structure around the rupture area of the 2003 Tokachi‐oki earthquake (Mw=8.0), Japan, as revealed by aftershock observations using Ocean Bottom Seismometers, Tectonophysics, 465, 164‐176.
 一條和宏、村井芳夫、町田祐弥、三浦 亮、西村裕一、高波鐵夫、2009、北海道えりも沖における海底地震観測から得られた地震活動、北海道大学地球物理学研究報告、72 (印刷中).

(9)本課題の5ヵ年の成果の概要:

 平成16年度から釧路沖~十勝沖~えりも岬沖で実施してきた一連の地殻構造探査の成果を整理・統合した結果、2003年十勝沖地震の本震破壊域(アスペリティ)直上の島弧地殻で大きなVp/Vsが分布していること、一方その東隣接域では、プレート境界(または海洋プレート上部)に沿って大きなVp/Vsが分布し、そこからの明瞭な反射波を同定できたこと、さらにその大きなVp/Vsに対応して地震後の余効変動が大きかったことなどから推して、流体(水)の有無がプレート境界の固着強度(または地震発生ポテンシャル)に大きく関与していたのが推察された。

(10)実施機関の参加者氏名または部署等名:

北海道大学大学院理学研究院地震火山研究観測センター
他機関との共同研究の有無:
東京大学地震研究所、東北大学大学院理学研究科地震・噴火予知研究観測センター

(11)公開時にホームページに掲載する問い合わせ先:

 部署等名:理学研究科附属地震火山研究観測センター
 電話:011‐706‐2643
 e‐mail:murai@mail.sci.hokudai.ac.jp
 URL:http://www.sci.hokudai.ac.jp

図‐1 平成19年度に実施した、1968年十勝沖地震のアスペリティから2003年十勝沖地震のアスペリティに至る海底地下構造探査の解析結果.左図:測線Cと測線D上の OBS配置点(○)、アスペリティ分布(コンター).海洋プレートの沈み込みが緩やかな場所では定常的な地震活動(測線上の楕円).右図: 2つの反射面の深さ(破線).

図‐1 平成19年度に実施した、1968年十勝沖地震のアスペリティから2003年十勝沖地震のアスペリティに至る海底地下構造探査の解析結果.左図:測線Cと測線D上の OBS配置点(○)、アスペリティ分布(コンター).海洋プレートの沈み込みが緩やかな場所では定常的な地震活動(測線上の楕円).右図: 2つの反射面の深さ(破線).

お問合せ先

研究開発局地震・防災研究課

(研究開発局地震・防災研究課)