東北日本沈み込み帯のプレート境界における応力敏感構造の解明

課題番号：1101

（1）実施機関名：

弘前大学理工学研究科

（2）研究課題（または観測項目）名：

東北日本沈み込み帯のプレート境界における応力敏感構造の解明

（3）最も関連の深い建議の項目：

2　地震・火山現象解明のための観測研究の推進
（2）地震・火山噴火に至る準備過程
（2‐1）地震準備過程
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

（4）その他関連する建議の項目：

（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：

　青森県東方沖のプレート境界近傍で発生した地震の震源メカニズム解の空間分布を求め、アスペリティとの対応関係を検討した。1968年十勝沖地震の北側アスペリティの北端は、逆断層型地震の分布域の境界となっているように見え、アスペリティとメカニズム解の間に対応関係があることを示唆する。応力場の解析は新潟県中越地震の震源域についても行い、本震の震源周辺の領域では最大主応力軸の傾斜と応力比が大きく、応力場が局所的に不均質となっている可能性を見いだした。また、2004年から2006年の期間に青森県東方沖で発生した相似地震の空間分布を求め、非地震性滑りの時間変化を推定した。さらに、同地域で発生した中小地震の応力降下量を求め、応力降下量の大きい地震が多く分布する領域では相似地震の活動度が低い傾向があることが判明した。

（6）本課題の5ヶ年の到達目標：

　建議の全体計画においては、アスペリティ分布とプレート内不均質構造並びにプレート内応力場との関連を明らかにして、プレート境界上のアスペリティ間の相互作用を解明することが求められている。本課題ではこれを目標に、相似地震から非地震性滑りを推定することと、震源メカニズム解からプレート境界での応力変化を推定することにより、非地震性滑りの時空間変化とアスペリティの相互作用についての知見を得ることを目指す。相互作用の理解を進めるためには、相似地震以外の地震がどのような地震なのかについての理解も併せて進める必要がある。そのため本課題では、震源メカニズムに基づいたプレート境界地震の識別も行ない、プレート境界で発生する相似地震、プレート境界で発生する非相似地震、プレート境界以外で発生する地震の活動の比較を通して、非地震性滑りとアスペリティの相互作用を検討する。また、アスペリティや非地震性滑り域と応力場の対応関係も、応力テンソルインバージョンなどを用いてこれまで以上に詳細に明らかにする。以上を5ヶ年の第一の到達目標とする。
　プレート境界での応力状態や固着状態の変化に伴って地下構造が変化し、それが検出できれば、地震予知に非常に大きな貢献となる。最近適用例が増えている地震波干渉法では、波動場の相互相関によって表されるグリーン関数の時間変化を検出した例がいくつか報告されている。そこで本課題では、研究期間中に何度か発生することが予想されるM6程度以上の中規模地震の前後で、プレート境界での応力状態の変化とグリーン関数の変化を丹念に調べ、両者が対応するような変化の有無を検討する。これを第二の目標とする。

（7）本課題の5ヵ年計画の概要：

　本課題は、いずれも青森県東方沖のプレート境界域を対象として実施する。実施内容は、相似地震の検出と相似地震を用いた非地震性滑りの推定、震源メカニズム解の決定とそれを用いた応力場の推定、波形の相似性と震源メカニズム解に基づく地震の識別（プレート境界の相似地震、プレート境界の非相似地震、プレート境界以外で発生する地震）、相似地震群をソースとした地震波干渉法による相似地震群間のグリーン関数の時間変化の調査である。これらはほぼ5ヵ年を通して実施する。以上の情報を基に、アスペリティ位置の精密な推定、非地震性滑りの推定、応力場及び非地震性滑りと3種類の地震活動との関係、中規模地震や非地震性滑りと相似地震群間のグリーン関数の時間変化の関係、について検討する。それらを総合して、非地震性滑りの時空間変化とアスペリティの相互作用についての知見を得る。
　21年度においては、相似地震の検出、震源メカニズム解の決定と応力テンソルインバージョンによるプレート境界の応力場の把握を行う。以下、これらを基本解析と呼ぶ。
　22年度においても基本解析を継続して実施するとともに、地震波干渉法による解析システムを開発する。
　23年度においても基本解析を継続して実施する他、波形の相似性と震源メカニズム解に基づき、プレート境界付近で発生した地震の識別を実施する。
　24年度においても基本解析を継続して実施する。また、アスペリティ位置の精密な推定、非地震性滑りの推定、応力場及び非地震性滑りと3種類の地震活動との関係を検討する。
　25年度においては、中規模地震や非地震性滑りと相似地震群間のグリーン関数の時間変化の関係について検討し、非地震性滑りの時空間変化とアスペリティの相互作用について考察する。

（8）実施機関の参加者氏名または部署等名：

小菅正裕・渡辺和俊・佐藤魂夫・佐藤勝人
他機関との共同研究の有無：無

（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：附属地震火山観測所
電話：0172‐39‐3652
e‐mail：mkos@cc.hirosaki‐u.ac.jp