日向灘南部・南西諸島北部域におけるプレート間カップリングの解明

課題番号：2301

（1）実施機関名：

鹿児島大学

（2）研究課題（または観測項目）名：

日向灘南部・南西諸島北部域におけるプレート間カップリングの解明

（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
ア．アスペリティの実体

（4）その他関連する建議の項目：

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

（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：

　地震予知のための新たな観測研究計画（第2次）」では、地震観測網の整備が遅れている奄美大島および周辺域で臨時地震観測を長期にわたって行い、この領域で実施した海底地震観測データと併せて処理することにより、カップリング研究に必須の沈み込むフィリピン海プレートの形状を推定できる高精度の震源分布を得た。また、日向灘～トカラ列島東方沖～奄美大島域の相似地震活動を調べることにより、相似地震活動は活発であるが、活動度に大きな地域差があることを明らかにした。一方、相似地震活動から推定される非地震性すべり量の地域性は、解析期間が短いので暫定的な結果であるが、小さい可能性が指摘された。
　なお、南西諸島北部域での観測では、無人島を含む離島での観測が重要である。そこで、無人島でも衛星電話を用いることにより準リアルタイムで地震観測が行える装置を開発し、実用性を確認した。この装置は本研究でも使用予定である。

（6）本課題の5ヶ年の到達目標：

　日向灘南部～南西諸島北部域のプレート間カップリングは弱い、あるいはほとんど無いと考えられている。しかし、プレート境界域の微小地震活動はかなり活発であること、中規模の低角逆層型の地震は発生していること、1911年には喜界島の南東沖でマグニチュード8.0の地震が発生していることなどは当該領域のプレート間カップリングが必ずしも弱いとは言い切れないことを示している。さらに、GPS観測から明らかになっている地殻変動についても、背弧側の沖縄トラフの拡大の影響を定量的に評価できておらず、プレート間カップリングが弱いとする根拠としては十分とは言えない。すなわち、当該領域のプレート間カップリングの実体を把握することは重要な課題である。しかし、この問題は一朝一夕に解決できることではない。特に、これまで観測データの蓄積がほとんどない南西諸島北部域については、まずは基礎データを地道に蓄積し続けることが最も重要である。既存観測網の整備が大幅に遅れている当該領域で、地震および地殻変動の臨時観測を実施し、基礎データを継続して蓄積することが本研究の最大の目的である。さらに、取得した地震・地殻変動データの解析を行い、規模の大きな地震の波形解析や地殻変動シミュレーションと併せて、当該領域のプレート間カップリングの解明をめざす。

（7）本課題の5ヵ年計画の概要：

　前5ヵ年計画で行っていた奄美大島域やトカラ列島南部での臨時地震観測は継続する。さらに、本計画ではトカラ列島中北部にも新たな臨時観測点を設置し、南西諸島北部域の全域（奄美大島5点・喜界島1点・トカラ列島4点）で臨時地震観測を実施し、カップリング研究の基礎となるデータを取得する。観測データはできるだけ実時間処理体制とし、震源決定の高精度化を図る。また、相似地震解析を進め、活動特性と震源分布などからアスペリティの空間規模と分布の推定、相互作用を明らかにしていく。また、本研究終了時には15年間以上観測を継続する臨時観測点も出てくるので、非地震性すべりの空間分布だけでなく、時間変化についても明らかにしていく。
　GPSによる地殻変動観測は今期から本格的に取り組む項目である。トカラ列島の4点と三島村黒島で臨時観測を実施し、当該領域の地殻変動データを蓄積する。また、背弧拡大の影響も取り込んだ地殻変動シミュレーションを南九州～南西諸島域を対象に行う。
　日向灘域で過去に起こった比較的規模の大きな地震についてのアスペリティ分布は既に報告されているものもあるが、それらの見直しも含めて波形解析を行い、日向灘域でのアスペリティマップを作成する。

　平成21年度：北北東‐南南西に連なるトカラ列島の中で島弧に直交する方向に幅を持たせることができる位置にある臥蛇島（無人島）での地震とGPSの臨時観測は、本研究を実施する上で最も重要な項目である。できるだけ早い時期に予備調査を行い、年度半ばには本格的な臨時観測に着手する。また、同じトカラ列島の口之島でも地震とGPSの臨時観測に取り掛かる。また、予備調査を済ませている喜界島では7月を目処に臨時地震観測を開始する。このほかに、既に臨時の地震観測を行っている奄美大島（笠利、名瀬、住用、瀬戸内、宇検）と地震・GPSの観測を行っているトカラ列島の宝島・悪石島（GPSは平成20年度から予備的観測を実施）については観測を継続して行う。相似地震の抽出・活動特性の地域性の調査は、日向灘～トカラ列島東方沖～奄美大島域の南北およそ600kmの全域を対象に、定常観測・臨時観測データを用いて進める。過去に発生した規模の大きな地震の波形解析により、日向灘でのアスペリティマッピングに着手する。
　平成22年度：臨時観測、相似地震解析、アスペリティマッピングは継続して行う。また、地殻変動シミュレーションの3次元解析に取り掛かる。
　平成23年度：臨時観測、相似地震解析、アスペリティマッピングは継続して行う。地殻変動シミュレーションは、前計画からの継続で比較的データが蓄積できている日向灘南部と奄美大島域について行う。
　平成24年度：臨時観測、相似地震解析は継続して行う。また、トカラ列島域での地殻変動シミュレーションに着手する。
　平成25年度：臨時観測は継続して行う。過去5年間の研究成果をまとめ、当該領域のプレート境界でのすべり・固着のモデル化を行う。また、日向灘南部‐南西諸島北部域とは環境が異なる島弧（三陸沖など）の結果と比較検討することにより、アスペリティモデルの高度化に寄与する。

（8）実施機関の参加者氏名または部署等名：

鹿児島大学大学院理工学研究科附属南西島弧地震火山観測所
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：鹿児島大学大学院理工学研究科附属南西島弧地震火山観測所
電話：099‐244‐7411
e‐mail：goto@sci.kagoshima‐u.ac.jp
URL：http://leopard.sci.kagoshima‐u.ac.jp/noev/home.htm