横ずれ型の内陸地震発生の物理モデルの構築

課題番号1907

（1） 実施機関名：

京都大学防災研究所

（2） 研究課題（または観測項目）名：

横ずれ型の内陸地震発生の物理モデルの構築

（3）関連の深い建議の項目：

1（3）ウ. 内陸地震と火山噴火

（4）その他関連する建議の項目：

1（5）イ．熱水系の卓越する火山
2（1）地震発生長期評価手法の高度化
2（2）イ．地殻ひずみ・応力の変動
2（2）ウ．地震活動評価に基づく地震発生予測・検証実験
4（6）国際共同研究・国際協

（5）優先度の高い地震・火山噴火との関連：

南海トラフの巨大地震

（6）平成25年度までの関連する研究成果（または観測実績）の概要：

• 跡津川断層、能登半島地震、長野県西部地震、山陰地方の地震帯における不均質構造と応力場を推定し、断層への応力集中機構を説明可能な数値モデルを構築。変位速度場の特徴を考慮して、新潟-神戸歪集中帯の変形集中機構を推定。
• 地震のメカニズム解から間隙流体圧場を推定する手法(地震メカニズムトモグラフィー法)を開発、その有効性を注水実験によるデータで確認。比抵抗・地震波速度の3次元不均質構造から、断層端の特性や地震発生における流体の役割を推定。四国地方で比抵抗構造とMTLの構造や沈み込むフィリピン海プレートの構造との関係を解明。

（7）本課題の5か年の到達目標

　横ずれ型の内陸地震を主な対象として、断層への応力集中機構のモデル化、断層の強度低下のメカニズム解明、地震活動変化のメカニズム解明等を行い、長期的な発生予測手法の改善につなげることが本研究全体としての到達目標である。以下に手法毎の到達目標の概要を述べる。
　跡津川断層周辺の変形パターンが断層走向方向にどのように変化するかを明らかにして、横ずれ型の活断層のモデル化に反映させる。複数の微小地震活動域において、高精度の地下構造および応力分布を求め、他のデータと合わせて総合的に解析し、内陸地震の発生場の特徴を解明する。比抵抗構造研究により、内陸地震の断層の端の状態を解明し、断層の端に、地震の規模を規定する不均質構造があるのかどうかを検証する。四国地方を中心に基盤的な地殻・マントル上部の比抵抗構造研究を行い、主にフィリピン海スラブ周辺の物性状態の解明、さらには、定量的内陸地震発生モデルの構築等に貢献する。御嶽山周辺域で観測された高密度な地震データから、地震メカニズムトモグラフィー法により三次元間隙流体圧場を推定し、内陸地震の発生における間隙流体の役割を理解する。過去の歴史記録等から明らかになっている南海トラフ巨大地震前後の西南日本における内陸地震活動の活発化について、現実的なモデルを用いた数値シミュレーションを通して活発化のメカニズムを考察することにより、今後数十年間に内陸地震の発生可能性の高い場所についての検討を行う。近年発生した内陸地震の前後の地震活動と地殻変動データの時間変化を詳細に解析し、地震活動変化のメカニズムを解明するとともに、確率予測が可能になるような統計モデルの提案を目指す。

（8）本課題の5か年計画の概要：

　本課題においては、地震、地殻変動、電磁気観測・解析、数値シミュレーション、地震活動解析等など、色々な手法を活用するとともに、個別に得られた結果を総合することにより、目標の達成を計る。以下に、手法別に5カ年計画の概要を述べる。 

• 地殻変動とモデリング：
  　跡津川断層周辺を対象としてGPS観測とInSAR解析を実施する。GPS観測から得られた変位場を用いてInSAR干渉画像中の長波長ノイズを軽減することにより、高精度かつ高空間分解能の面的な地殻変動分布を明らかにする。
• 比抵抗観測とモデル化：
  　長野県西部地震震源域の南西端周辺において可聴域MT観測を行い、北東域の既存稠密観測データと統合して、震源断層全体を包括する領域について三次元比抵抗構造を推定する。基盤的比抵抗構造研究として、主に四国地方の比抵抗調査空白域において広帯域MT観測を行い大局的な比抵抗構造の地域特性を解明する。
• 地震観測とモデル化：
  　近畿地方北部、山陰地域、長野県西部地震震源域等において実施中のオフライン臨時観測装置を用いた稠密地震観測を継続し、定常観測網の地震波形データと統合処理して、3次元地震波トモグラフィ、レシーバ関数解析、反射波解析による地殻構造解析を行う。また、極微小地震をも含んだ大量のメカニズム解を決定し、それを基に詳細な応力場を求める。電気比抵抗構造や表層地質等の情報も合わせて、活断層の分布やそれによる内陸大地震、また常時発生す定常的な地震活動の地域差が、どのような物理的要因によって支配されているかを解析・考察する。
• 間隙流体圧場の推定：
  　名古屋大学定常観測等の地震波形データから、詳細な地震の震源分布とメカニズム解を推定しデータを蓄積する。これらのデータから御嶽山周辺域のテクトニック応力場と間隙流体圧場を三次元的に推定し、内陸地震の発生や地震火山相互作用について考察する。
• 西南日本活動期のシミュレーション：
  　計算機上で南海トラフにおける固着と滑りや東北日本と西南日本間の東西圧縮、内陸活断層におけるすべり相互作用を考慮して、大規模計算手法を用いた現実的な数値モデルを構築する。数値モデルを用いて、西南日本内陸における応力場の変化や内陸活断層におけるクーロン応力を計算することによって、南海トラフ巨大地震と西南日本内陸地震の活発化・静穏化の因果関係を解明するとともに、現在の地殻活動の再現と今後の予測を試行する。
• 地震活動変化：
  　内陸大地震の発生前の地震活動変化はゆっくりすべりによる応力変化(ΔCFS)に起因するという説を、GNSS観測データの解析や地下構造や応力場のデータも含めて検証する。北摂・丹波地域における地震活動と大地震との関係や活動変化の原因について、地震メカニズム解や地下構造等の解析により、解明を試みる。さらに、地震活動の異常性を業務的に捉えられるようなモデルとそのソフトウェアを開発し、確率予測が可能になるような統計モデルの提案を目指す。

（9）実施機関の参加者氏名または部署等名：

飯尾能久、高田陽一郎、吉村令慧、片尾　浩、宮澤理稔、西村卓也、平原和朗
他機関との共同研究の有無：有
名古屋大学　寺川寿子、山中佳子、鳥取大学　塩崎一郎、九州大学　松本　聡、東京大学　上嶋　誠

（10）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：京都大学防災研究所
電話：0774-38-3348
e-mail：
URL：

（11）この研究課題（または観測項目）の連絡担当者

氏名：飯尾能久
所属：京都大学防災研究所地震予知研究センター