地震発生機構と地殻構造に関する基礎的研究

平成20年度年次報告

課題番号：7001

（1）実施機関名：

　気象庁気象研究所

（2）研究課題（または観測項目）名：

　地震発生機構と地殻構造に関する基礎的研究

（3）最も関連の深い建議の項目：

　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：

　1．（2）ウ．地震発生直前の物理・化学過程
　1．（3）ア．断層面上の不均質性
　1．（3）イ．地震波動伝播と強震動予測
　2．（2）ウ．東南海・南海地域
　2．（3）ア．日本列島地殻活動情報データベースの構築

（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：

　日本付近で起きた大地震の震源過程を求め、余震活動や過去の地震活動との関連性を調べる。同時に低周波地震・微動のメカニズム・活動度とスロースリップの発生状況との関係・発生場所の構造的な特徴などに関して調査し、その発生機構解明を図る。また、屈折波などを用いて地殻構造を求め、低周波微動、地震活動、震源過程との関連性を評価することにより地震発生域の特徴把握を行う。平成20年度は、震源過程・モホ面の深さを含めた地殻構造・低周波地震・微動活動域の特徴などに関して、さらに調査を進めるとともにとりまとめを行う。

（6）平成20年度実施計画の概要：

　震源過程解析を行うとともに、これまでに解析した事例について破壊領域と余震活動の関連性に関して調査を進める。日本列島下のモホ面深さや上部マントル速度構造についてこれまでの調査結果を再検討し成果をとりまとめるとともに、低周波地震（微動）発生域の速度構造上の特徴・西南日本の電気伝導構造について調査を進める。

（7）平成20年度成果の概要：

• 「平成20年（2008年）岩手・宮城内陸地震」の震源過程について調査し、大きなすべりを発生した場所などを明らかにした（図1）。また、余震活動はすべり量のあまり多くない断層の北端などで複雑な分布となっていることが判明した。
• 走時データを用いた不連続面の深さ推定において、初期構造の見直し・データの追加を行い、他の構造探査結果とより整合的な結果を得た（図2）。薄い地殻について、過去の日本列島の伸張場の影響が反映されていることを指摘した。
• 東海地域における深部低周波微動活動について調査し、観測されている東海長期的スロースリップに先行して1999年から微動活動に変化が認められることを指摘した。
• 島根沖の測線において海底電磁気観測を実施した。

以上のように、計画した内容をほぼ実施できた。

図1.岩手宮城内陸地震の震源過程解析結果。

図2.モホ不連続面深さの推定値

（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）：

査読論文：

1. Ide,, S, K. Imanishi, Y. Yoshida, C. Beroza and D. R. Shelly, 2008: Bridging the gap between seismically and geodetically detected slow earthquakes, Geophys. Res. Lett., 35, L10305, doi: 10.1029/2008GL034014.

2. Masanao Shinohara, Toshihiko Kanazawa, Tomoaki Yamada, Kazuo Nakahigashi, Shin'ichi Sakai, Ryota Hino, Yoshio Murai, Akira Yamazaki, Koichiro Obana, Yoshihiro Ito, Kazuhiro Iwakiri, Ryo Miura, Yuya Machida, Kimihiro  Mochizuki, Kenji Uehira, Michitaka Tahara, Asako Kuwano, Shin'ichiro Amamiya, Shuichi Kodaira, Tetsuo Takanami, Yoshiyuki Kaneda, and Takaya Iwasaki, 2008: Precise aftershock distribution of the 2007 Chuetsu‐oki Earthquake obtained by using an ocean bottom seismometer network, Earth Planets Space, 60, 1121‐1126.

非査読報告：

1. 山崎　明・重野伸昭・山本輝明・熊谷佳子・伊藤信和，鹿屋の絶対観測室内の磁気異常とその経年的安定性について，2008: Conductivity Anomaly研究会2008年論文集，106‐111.

2. 藤　浩明・笠谷貴史・下泉政志・新貝雅文・大志万直人・吉村令慧・塩崎一郎・山崎　明・藤井郁子・村上英記・山口　覚・上嶋　誠, 2008: 西南日本背弧の海底電磁気観測, Conductivity Anomaly研究会2008年論文集, 27‐34.

学会等講演要旨集：

1. 勝間田 明男, 2008: 走時データ解析による日本列島下のモホ不連続面深さ推定（3） ,  日本地球惑星科学連合2008年大会予稿集, S147‐001.

2. 山崎　明・重野伸昭・山本輝明・伊藤信和，2008: 絶対観測室内の磁気異常とその時間変化について，日本地球惑星科学連合2008年大会予稿集, E111‐P003.

3. 篠原雅尚・金沢敏彦・山田知朗・中東和夫・酒井慎一・加藤愛太郎・平田　直・岩崎貴哉・高波鐵夫・村井芳夫・日野亮太・伊藤喜宏・植平賢司・小平秀一・山崎　明，2008: 海陸高密度地震観測網による余震分布から推定した平成19年新潟県中越沖地震の断層面，日本地球惑星科学連合2008年大会予稿集,

4.笠谷貴史・大志万直人・藤浩明・下泉政志・塩崎一郎・吉村令慧・藤井郁子・山口覚・村上英記・山崎明，2008: 海域・陸域データを用いた山陰地方の比抵抗構造，日本地球惑星科学連合2008年大会予稿集

5. Katsumata, A. and N. Kamaya, 2008: Deep tremor activity before and after the Tokai long‐term slow‐slip event, The 7th general assembly of Asian seismological commission, D31‐04.

6. M. Shinohara, T. Kanazawa, T. Yamada, A. Kuwano, K. Nakahigashi, K. Mochizuki, S. Sakai, A. Kato, N. hirata, T. Iwasaki, T. Takanami, Y. Murai, R. Hino, Y. Ito, K. Uehira, S. Kodaira, A. Yamazaki, and Group for the aftershock observation of the 2007 Niigataken Chuetsu‐oki Earthquake, 2008: Velocity structure and aftershock distribution of the Chuetsu‐oki Earthquake by a dense marine and seismic network, The 7th general assembly of Asian seismological commission,

7. Katsumata, A. and N. Kamaya, 2008: Quiescent period variation of deep tremor prior to slow‐slip events in southwest Japan, AGU 2008 Fall Meeting, U33A‐0032.

8.Oshiman, N., R. Yoshimura, I. Shiozaki, S. Yamaguchi, H. Murakami, I. Fujii, A. Yamazaki, H. Toh, T. Kasaya, M. Shimoizumi, M. Shingai, M. Uyeshima, 2008: MT Measurements in the San‐in Region, Japan, in Cooperation with Seafloor Electromagnetic Observations in the Sea of Japan, AGU Fall meeting, U53A‐0055.

9.Toh, H., T. Kasaya, M. Shimoizumi, N. Oshiman, R. Yoshimura, I. Shiozaki, I. Fujii, M. Shingai, S. Yamaguchi, H. Murakami, A. Yamazaki, M. Uyeshima, T. Minami, 2008: Electrical Structure Beneath the Back‐arc Region of Southwest Japan: Results From a Seafloor Magnetotelluric Array Study, AGU Fall meeting, U53A‐0056.

（9）本課題の5ヵ年の成果の概要：

• 気象庁加速度計等の加速度記録を用いて、2003年に起きた宮城県沖の地震（M7.1）と宮城県北部の地震（M6.4）・2004年11月29日に起きた釧路沖の地震（M7.1）・2005年8月16日に起きた宮城県沖の地震（M7.1）・2007年中越沖地震（M6.8）・2008年岩手・宮城内陸地震等の震源過程を明らかにした。
• 2004年11月29日の釧路沖の地震（M7.1）と1961年8月12日に同地域で起きた地震（M7.2）の強震計の波形を比較し、良く似た波形をした相似地震であることを明らかにした。
• 遠地実体波を利用して、2006年および2007年に発生した千島列島東方の地震の震源過程や応力降下量を明らかにした。
• 2005年3月20日の福岡県西方沖の地震（M7.0）の初期破壊過程、地震動の面的な分布を調べた、通常より遅い速度で初期破壊が伝搬したことを明らかにするとともに、大規模な平野・盆地では長周期地震動が生じ、建物被害が集中した場所では建物の固有周期付近の地震動が局所的に励起されたことを示した。
• 1945年三河地震（M6.8）・2004年新潟県中越地震等の余震分布を詳細に調査し、その複雑な断層配置を明らかにした。
• 自己浮上式海底地震計観測により2007年中越沖地震（M6.8）の詳細な余震分布を示した。
• 走時データを用いて不連続面の深さを推定する手法を改良し、日本列島下のコンラッド面・モホ面の深さ推定精度を向上した。また、その構造が過去の日本列島の地殻活動と密接に関連していることを示した。
• 深部低周波微動の発生間隔とスロースリップの発生の関係に注目して解析し、地殻変動として観測されているスロースリップに先行する微動活動の変化を明らかにした。深部低周波微動・地震発生要因として新たにプレート境界付近における脱水モデルを提案した。
• 鳥取沖および島根沖の測線において海底電磁気観測を実施した。得られた観測データを陸上での観測データと併せて解析することにより、深さ約100kmまでの信頼度の高い比抵抗構造を得ることができた。

（10）実施機関の参加者氏名または部署等名：

気象研究所地震火山研究部
他機関との共同研究の有無：あり

• 鳥取沖および島根沖における海底電磁気観測は、科学研究費補助金「西南日本背弧の下部地殻・マントルの電気伝導度構造の解明」（代表者：京都大学防災研究所教授　大志万直人、7名参加）を得て大学等との共同研究として実施した。
• 中越沖における自己浮上式海底地震計による観測は、科学研究費補助金「2007年新潟県中越沖地震に関する総合調査」（代表者：東京大学地震研究所教授　岩崎貴哉、30名参加）を得て大学等との共同研究として実施した。

（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：気象研究所企画室
　電話：029‐853‐8536
　e‐mail：ngmn11ts@mri‐jma.go.jp
　URL：http://www.mri‐jma.go.jp