地殻活動総合モニタリング

課題番号:3001

(1)実施機関名:

独立行政法人 防災科学技術研究所

(2)研究課題(または観測項目)名:

地殻活動総合モニタリング

(3)最も関連の深い建議の項目:

1(1)ア.日本列島域

(4)その他関連する建議の項目:

1(1)イ.地震発生・火山噴火の可能性の高い地域
1(1)ウ.東海・東南海・南海地域
1(3)ア.地震・火山現象の基礎データベース
2(2‐1)ア.アスペリティの実体
2(2‐1)イ.非地震性滑りの時空間変化とアスペリティの相互作用
2(3‐1)ア.観測データによる先行現象の評価
3(3)ア.地下状態モニタリング技術
3(3)ウ.大深度ボアホールにおける計測技術

(5)平成20年度までの関連する研究成果(または観測実績)の概要:

  • 地震調査研究推進本部の計画に基づき,基盤的地震観測網の整備・運用を進めるとともに,必要に応じて,老朽化あるいは陳腐化した観測装置の更新を進めてきた。平成19年度に実施した高感度地震観測網における地上観測装置の更新作業の結果,平成20年岩手・宮城内陸地震時においては,本震震央極近傍に位置する観測点で4Gを超える大加速度の記録に成功するとともに,高感度地震観測においても欠測期間を最小限に抑えることが出来たため,余震活動の安定的モニタリングに大きく貢献した。
  • 基盤的地震観測データは,通常の震源情報や発震機構解などのカタログデータ作成に継続的に寄与した。
  • 震源決定からCMT解の決定までの自動処理を迅速かつ安定的に実施するためのシステム(AQUAシステム)の構築および運用を行った。
  • 深部低周波微動の自動モニタリングシステムを構築するとともに,走時情報に加えて振幅情報も加味して震源位置を推定する方法を開発し,より高精度に微動発生状況をモニタリングするためのシステムの高度化および対象領域の広域化を行った。
  • 低周波微動モニタリングの実施により,低周波微動活動が一定の周期で活発化することを確認した。また,活動はクラスタを形成しており,活動時期によって,様々なパターンで,クラスタ間の活動の移動(連動)が発生することを発見した。
  • プレート境界の陸域深部で発生する超低周波地震などの新たなスローイベントを発見した。深部超低周波地震や南海トラフ周辺の付加体内で発生する浅部超低周波地震について,Grid‐MT法やセンブランス解析法を導入することにより,イベントの自動検出や発震機構解推定のためのモニタリングシステムを開発した。
  • これらのスロー地震群のモニタリングにおいて,遠地地震等の外因により,スローイベントが誘発されることを確認した。
  • 深部低周波深部低周波微動に同期して発生する短期的スロースリップを準リアルタイムで検出することにより,短期的スロースリップイベントが微動活動とのカップリング現象であることを示した。
  • 過去に蓄積された関東・東海地殻活動観測網データやHi‐netデータを対象に相似地震活動の抽出に取り組んだ。その結果,関東地方に沈み込む太平洋プレート及びフィリピン海プレートそれぞれの上面境界において,相似地震が存在することを明らかにするとともに,東海地方から東北地方を対象とした相似地震の自動検出システムを構築し,稼働させた。

(6)本課題の5ヶ年の到達目標:

 日本列島周辺で発生する地震現象の予測精度を向上させるためには,現在発生している現象を適確に把握し,モデル構築等に有効な観測データを提供することが不可欠である。より詳細な微小地震活動は,全てのモデルの基礎データとなりうるものである。したがって,日本全国で均質なデータを得るための基盤的地震観測施設の整備に努めるとともに,既存の観測施設の維持管理および必要な更新を行う。
 加えて,これまでの研究により,深部低周波微動,超低周波地震や相似地震活動など,特徴的な地震現象が確認されている地域や近い将来に大規模な地震発生が懸念されている地域で集中的な観測を行うことにより,より詳細な地殻活動データを得ることを目指す。このようにして収集された種々のデータについて,既知の地殻活動現象の理解促進および未知現象の探求のための準実時間検知システムの新規構築や既存システムの高度化を実施するとともに,システムの安定運用を図る。海域でのプレートの準静的すべり,あるいは間欠的すべりの状態をモニタリングするためのセンサーとして,日本全国を対象とした相似地震検出の準実時間検知システムを構築し,プレートの運動状態の把握に努める。その他,プレート境界や内陸活断層の状態を評価するため,地震波速度や異方性構造,比抵抗構造などの様々な事象の時空間分布を把握するための技術開発を進める。

(7)本課題の5ヵ年計画の概要:

 本課題は,モニタリングに資するデータの生成とモニタリングシステムの開発・運用に大別される。地殻活動モニタリングの基本となる高精度な地震波形データを均質かつ安定的に得るため,基盤的地震観測網(Hi‐netおよびF‐net)の配備計画未達成域での整備を進めるとともに,既存観測点の維持管理および必要な設備更新を継続して実施する。収集された基盤的地震観測網のデータを用いた震源位置や発震機構の実時間処理システムの改良を継続し,より正確かつ迅速な情報発信に努める。
 深部低周波微動や浅部/深部超低周波地震を始めとする様々なスローイベントに対し,当該イベント発生域での地震・地殻変動観測施設の充実を図るとともに,各種スローイベントの震源パラメタやメカニズム等を高精度に推定するための準リアルタイム・モニタリングシステムを構築するとともに,検知能力の向上等の高度化を目指す。超低周波地震モニタリングについては,従来のGrid‐MTやセンブランス解析に加え,観測波形の周波数特性を調査することによって,通常の地震と超低周波地震との識別方法を確立する。また,少数観測点の記録から超低周波地震を検出する手法を開発し,観測点数が十分でなかった時期に遡って,超低周波地震の活動を調査する。加えて,これまでに認識されていない現象を発見するため,様々な周波数帯に対するモニタリングシステムの開発を進める。スロースリップイベント (SSE)に伴う群発地震などの様々な地殻現象を把握するため,SSE発生が予測される地域において機動観測を実施する。
 プレート境界域においては,基盤的地震観測網のデータを用いた相似地震モニタリングの対象領域を日本全国に順次拡大するとともに,比較対象とするイベントの拡充を行う。
 プレート境界域やひずみ集中帯域など,近い将来に大規模な地震を発生することが懸念されている地域においては,想定震源域における応力状態や構造的特徴の時空間分布把握のため,地震活動度変化,地震波形変化,地殻変動,比抵抗等のモニタリングをするための技術開発を進める。そのために,基盤的地震観測網データに加えて,機動的な稠密地震観測や地殻変動観測,比抵抗探査などの追加観測を必要に応じて実施するとともに,プレート境界や内陸活断層域等で発生する様々な事象を即時的に高精度でモニタリングするため,大深度観測施設を整備することを目指す。基盤的地震観測設備を含め,新たな観測井を建設した際には,速度検層や温度検層,コアサンプリングなどの各種原位置計測を実施し,地質構造や応力状態解明のための基礎データを得る。

(8)実施機関の参加者氏名または部署等名:

独立行政法人防災科学技術研究所 観測・予測研究領域地震・火山防災研究ユニット
他機関との共同研究の有無:有
北海道大学
弘前大学
東北大学
東京大学地震研究所
名古屋大学
京都大学
九州大学
鹿児島大学

(9)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:防災科学技術研究所 アウトリーチ・国際研究推進センター
電話:029‐856‐1611
e‐mail:toiawase@bosai.go.jp
URL:http://www.bosai.go.jp/index.html

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)

-- 登録:平成22年02月 --