平成18年度年次報告

（1）実施機関名

東京大学地震研究所

（2）研究課題（または観測項目）名

断層面上の不均一応力変化と強度分布の把握

（3）最も関連の深い建議の項目

• 1．（3）ア．断層面上の不均質性

（4）その他関連する建議の項目

• 1．（2）ア．プレート境界域における歪・応力集中機構
• 1．（2）イ．内陸地震発生域の不均質構造と歪・応力集中機構
• 1．（2）エ．地震発生サイクル
• 2．（1）イ．特定の地域

（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18年度実施計画の位置付け

　3次元地下構造を考慮した波動シミュレーションを活用して震源解析手法の高度化を行い，過去の地震記録を解析してアスペリティの微細構造を調べる．プレート境界面について，構造探査結果やサイスミシティなどとの相関を調べ，アスペリティを特徴付ける諸物性を明らかにする．また内陸地震断層についても，その他の探査結果との関係を調べ，アスペリティを特徴付ける特性を解明する．さらに再来地震の振る舞いやアスペリティの連動破壊について議論するには日本国内の地震だけでは例が少ない．そこで世界の地震に対してもアスペリティマップを作成し，連動破壊への移行過程についても明らかにする．また，国内においても1Hz（ヘルツ）サンプリングのGPSデータなど新たなデータの活用を進める．平成18年度は解析手法やデータの高度化を一層進めるとともに，実際の地震への適用を引き続き推進する．その結果得られるアスペリティの微細構造を微小地震分布や構造探査結果等と比較して，アスペリティを特徴付ける特性を解明する．

（6）平成18年度実施計画の概要

1. 解析手法やデータの高度化によるアスペリティ微細構造の解明
   　2次元構造の補間から擬似的に3次元構造を生成するのではなく，3次元地下構造を直接的にインバージョンする手法の開発に着手し，グリーン関数を通した震源過程解析の一層の高度化を進める．1Hz（ヘルツ）サンプリングGPSデータも，GPSの機器特性の理解などを通してデータとしての一層の高度化を行う．これら高度化された手法・データを用いて，内陸地震やプレート境界地震のアスペリティの微細構造を，比較しながら解明を進める．さらにはアスペリティ微細構造の検討を通して，アスペリティの動力学的特性の予備的な解析を開始する．
2. プレート境界のアスペリティ・構造不連続・サイスミシティの関係解明
   　海溝型プレート境界地震の解析結果の蓄積を引き続き進めるとともに，構造探査結果のコンパイルや，高感度地震観測網などのデータを用いた高精度の震源決定やトモグラフィー解析の結果を調査し，構造不連続やサイスミシティに関してより高度なモデルを構築する．これらモデルとアスペリティ微細構造との相関を調べて相互の関係を明らかにし，アスペリティを特徴付ける特性を解明する．
3. リアルタイム地震学の研究の推進
   　地震発生時に地震の破壊過程を迅速に解析して大地震発生場の評価に役立てる．またインターネット上で評価し世界中の研究者などによる活用をはかる．また過去の地震の解析も行い，再来地震の振る舞いやアスペリティの連動破壊などについての解明を進める．

（7）平成18年度成果の概要

1. 解析手法やデータの高度化によるアスペリティ微細構造の解明
   　17年度に構築した，2003年宮城県北部地震の震源域と仙台平野を含むその周辺域の三次元速度構造モデルを用いてグリーン関数を再計算して，同地震の震源過程の再解析を行った．その結果を一次元構造グリーン関数を用いた結果と比較したところ，両者はおおまかな特徴で一致しているものの，アスペリティの位置が，一次元構造グリーン関数による結果では震源断層のもっとも浅い部分にあるのに対して，三次元構造グリーン関数による結果ではやや深部となった（図1）．断層面上での震源深さの変化に対する，一次元構造グリーン関数と三次元構造グリーン関数の変化の仕方が異なることが，このアスペリティの深さの違いの原因となった．また，17年度に1HzGPSデータも用いて行った2005年福岡県西方沖地震の震源過程インバージョンの結果に基づいて，経験的グリーン関数法による広帯域シミュレーションを行い，玄界島における本震時強震動の再現を行った．
2. プレート境界のアスペリティ・構造不連続・サイスミシティの関係解明
   　1944年東南海地震の震源過程を近地強震計記録を用いて解析した．1944年東南海地震はこれまで考えられていたよりも愛知県に近い領域に大きなアスペリティがあることがわかった．しかしこれまで津波データから求められたすべりの大きな領域や地殻変動データを使った結果とは入れ子状態になった．もしこれが真実であれば津波データや地殻変動で求められたすべり分布は地震時の変動だけでなくその後の余効変動などより長周期な地殻変動をかなり反映している可能性もある．そこで強震計記録から求められたすべり分布を用いて津波データについても検討を行った．その結果，新しい東南海地震のアスペリティモデルでも津波記録を説明できることがわかった．
3. リアルタイム地震学の研究の推進
   　広帯域地震計による遠地実体波の波形データ，あるいは強震計による近地波形データを用いて，日本国内だけでなく世界中の地震を対象に，震源過程の準リアルタイム解析を継続的に行っている．平成18年度も2006年5月および7月のインドネシアの地震，2006年11月および2007年1月の千島列島東方の地震などの解析を行った．

（8）平成18年度の成果に関連の深いもので、平成18年度に公表された主な成果物（論文・報告書等）

• （論文）
  • Kobayashi, R., S. Miyazaki, and K. Koketsu, Source processes of the 2005 West Off Fukuoka Prefecture earthquake and its largest aftershock inferred from strong motion and 1-Hz GPS data, Earth Planets Space, 58, 57-62, 2006.
  • Miyake, H., Y. Tanaka, M. Sakaue, K. Koketsu and Y. Ishigaki, Empirical Green's function simulation of broadband ground motions on Genkai Island during the 2005 West Off Fukuoka Prefecture earthquake, Earth Planets Space, 58, 12, 1637-1642, 2006.
• （報告書等）
  • 引間和人，波形インバージョンによる3次元速度構造モデルの構築とそれを用いた震源過程解析，東京大学大学院理学系研究科，学位論文，171pp．，2007．
  • Katsumata,K. and Y. Yamanaka, The 29 November 2004 M7.1 Kushiro-oki earthquake: An event between the on-going seismic quiescence area and the asperity ruptured by the 1973 Nemuro-oki earthquake, Geophys. Bull. Hokkaido Univ., 69, 23-39, 2006.
  • 纐纈一起・三宅弘恵，2003年十勝沖地震に対する総合的研究の地震学的成果，月刊地球，号外，55，46-54，2006．
  • 三宅弘恵・纐纈一起・田中康久・坂上実・石垣祐三，福岡県西方沖地震・玄界島の強震動の再現，月刊地球，332，111-115，2007．
  • 三宅弘恵・室谷智子・纐纈一起，プレート境界地震のアスペリティのスケーリング則，月刊地球，号外，55，86-91，2006．
  • 呉長江・纐纈一起，遠地波形とGPSデータからみた震源過程，月刊地球，号外，56，79-85，2006．
  • 山中佳子，震源解析による北海道東部アスペリティ分布の特徴,月刊地球，28，427-431，2006．

（9）実施機関の参加者氏名または部署等名

纐纈一起・宮崎真一・三宅弘恵・古村孝志

（10）問い合わせ先

• 部署等名：東京大学地震研究所　地震火山災害部門
• 電話：03-5841-5782
• E-mail：koketsu@eri.u-tokyo.ac.jp