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[SCG45-P41] 2016年Mw7.0熊本地震の動的破壊に対する分岐断層の効果：シミュレーションによる検討
キーワード：2016年Mw7.0熊本地震、3-D動的破壊シミュレーション、阿蘇カルデラ、分岐断層
2016年Mw7.0熊本地震（本震）での破壊は, 日奈久断層に沿った断層面の深部から開始し, 布田川断層に沿って北東へ伝播した後阿蘇カルデラ内で停止した (Asano and Iwata 2016; Yagi et al. 2016). 阿蘇カルデラ内の特徴的な地下構造が本震の破壊過程に影響していた可能性がある. Kobayashi et al. (2023, Submitted)ではInSARによる地表面変位に基づいて, 阿蘇カルデラ内での布田川断層の東端部に複雑に分布する複数の分岐断層および断層滑り量を推定し, このうち主要な二つの分岐断層を考慮した動的破壊シミュレーションを実施した. 本研究では, Kobayashi et al. (2023)では除外された小規模な分岐断層も考慮して動的破壊シミュレーションを実行する. さらに, 滑り逆解析の結果と比較して滑り分布の再現性を検討し, 分岐形状が滑り分布に果たす効果を調べることを目的とする.
シミュレーション手法はFDP-BIEM (Ando et al., 2017)を用いた. 断層形状は, Kobayashi et al. (2023)が得た非平面断層形状のうち布田川断層に対応するF6と阿蘇カルデラ内の5つの分岐断層面F1-F5を考慮した. 摩擦則は線形すべり弱化摩擦則 (Ida, 1972)とし, 広域応力場はMatsumoto et al. (2015)を参照した. 阿蘇カルデラ内ではKobayashi et al. (2023)を踏襲して, 2つの初期応力場モデル（応力モデルⅠ,Ⅱ）を用意した. モデルⅠでは阿蘇カルデラ内外で初期応力場を連続させ, モデルⅡでは阿蘇カルデラ内を外より低応力状態にした. 破壊はF6の西縁深部から開始させ, 断層面上の滑りが完全に停止するまで時間発展を計算し, 最終滑り量の空間分布を得た.
シミュレーションで得られたF1上の最終すべり量分布を調べたところ, 応力モデルⅠ, Ⅱ両者ともすべり量がF1西縁（布田川断層本体との接合部付近）の浅部で特に大きくなっていた. また, 共役関係にあるF5との交線に着目すると, 交線よりも西側の方が大きくすべっていた. 同様の空間パターンはKobayashi et al. (2023)が得た最終すべり量分布にも見られた. シミュレーション中の剪断応力変化量を見ると, F5での破壊伝播時, F1上の剪断応力変化量の空間パターンがF5との交線の東西で異なっていた. F5上での破壊伝播が周囲に非対称性を持つ応力場を作った結果, 交線の東西でF1上の破壊伝播の様式に違いが生じたため, 上述の最終すべり量分布の空間パターンがもたらされたと考えられる. これは, 断層面上の滑りの空間分布が, 周囲に存在する分岐断層との動的相互作用によって決定されており, 高空間分解能を持つInSARデータを用いると, そのような過程で生じる特異な空間分布を解像できる可能性を示している.
シミュレーション手法はFDP-BIEM (Ando et al., 2017)を用いた. 断層形状は, Kobayashi et al. (2023)が得た非平面断層形状のうち布田川断層に対応するF6と阿蘇カルデラ内の5つの分岐断層面F1-F5を考慮した. 摩擦則は線形すべり弱化摩擦則 (Ida, 1972)とし, 広域応力場はMatsumoto et al. (2015)を参照した. 阿蘇カルデラ内ではKobayashi et al. (2023)を踏襲して, 2つの初期応力場モデル（応力モデルⅠ,Ⅱ）を用意した. モデルⅠでは阿蘇カルデラ内外で初期応力場を連続させ, モデルⅡでは阿蘇カルデラ内を外より低応力状態にした. 破壊はF6の西縁深部から開始させ, 断層面上の滑りが完全に停止するまで時間発展を計算し, 最終滑り量の空間分布を得た.
シミュレーションで得られたF1上の最終すべり量分布を調べたところ, 応力モデルⅠ, Ⅱ両者ともすべり量がF1西縁（布田川断層本体との接合部付近）の浅部で特に大きくなっていた. また, 共役関係にあるF5との交線に着目すると, 交線よりも西側の方が大きくすべっていた. 同様の空間パターンはKobayashi et al. (2023)が得た最終すべり量分布にも見られた. シミュレーション中の剪断応力変化量を見ると, F5での破壊伝播時, F1上の剪断応力変化量の空間パターンがF5との交線の東西で異なっていた. F5上での破壊伝播が周囲に非対称性を持つ応力場を作った結果, 交線の東西でF1上の破壊伝播の様式に違いが生じたため, 上述の最終すべり量分布の空間パターンがもたらされたと考えられる. これは, 断層面上の滑りの空間分布が, 周囲に存在する分岐断層との動的相互作用によって決定されており, 高空間分解能を持つInSARデータを用いると, そのような過程で生じる特異な空間分布を解像できる可能性を示している.