[M-IS34] 2016年熊本地震および関連する地殻活動

[MIS34-P21] 九州地方における2016年熊本地震後の地下構造変化

*上野 友岳¹、齊藤 竜彦¹、澤崎 郁¹、汐見 勝彦¹ (1.防災科学技術研究所)

キーワード：H28年熊本地震、地下構造変化、自己相関関数、Hi-net

大地震発生後に地下の地震波速度構造が変化することが，これまで度々報告されている。2016年4月に発生した熊本地震（最大マグニチュード7.3）についても，これまで同様に震源域周辺で地下構造が変化することが期待される。熊本地震の震源域は，南西側に起震断層とされる布田川断層や日奈久断層があり，北東側は阿蘇山周辺まで至っている。さらに北東側の大分県北部では，誘発されたと考えられる地震が活発化している。このように，火山地域を含め九州を横断するほどの広範囲に地震活動を活発化させた熊本地震の前後で地下の速度構造がどのように変化したのか調べることは，今後の地震・火山活動の推移の物理メカニズムを解明するためにも重要である。そのため，我々は九州全域の防災科研Hi-net観測点を対象に地震波干渉法解析を行い，地震発生後の速度構造変化の分布を調査した。

地震波干渉法に用いる自己相関関数は，１−３Hzの帯域通過フィルタを通した1時間毎の連続波形から求めた。この際，地震波形などの振幅の大きな信号の影響を抑えるため，全ての振幅値を1bit化した。これらの自己相関関数を１日ごとに求め，基準となる自己相関関数とのラグ時間差をストレッチング法によって最適化し，その時間差を地下の速度構造変化と解釈した。なお，自己相関関数の基準値は2013年の1年間の平均値とした。また，地震前後の速度変化の条件は，ある観測点における地震前1ヶ月の速度変化のばらつきの標準偏差をσとした時，地震前後の速度変化が2σ以上であることとした。ただし，故障やその他の要因で速度変化のばらつきが極端に不安定な観測点は予め除いている。

熊本地震後において，震源域や誘発地震域周辺の観測点では，0.5％以上の顕著な速度低下を示す観測点が複数あった。震源域南西側では益城，三隅，豊野，玉名観測点で0.5−3.0 ％程度の速度低下が見られた。ただし，益城観測点の地震後の速度変化は不安定である。また，震源域北東側の阿蘇山周辺に設置されている阿蘇，白水，波野観測点では1.5−6.0 ％程度の大きな速度低下が見られた。さらに大分県北部においては，阿蘇火山と大分県北部で発生している群発地震の間にある九重，庄内観測点で0.5–1.0 ％程度の速度低下が見られた。一方で，震源域あるいは阿蘇山のすぐ北側にある菊地観測点や小国観測点では明瞭な速度変化が確認出来なかった。

地震前後の速度変化は，本震時の揺れによる表層での速度低下が確認されているが，一方で，Hi-netのようなボアホールに設置されている地震計で得られる速度変化は，表層の速度変化だけではない可能性がある。特に，今回の地震で1％以上もの速度低下を示した観測点は，変形が著しいと考えられる起震断層近傍に設置されているため，静的な歪変化の影響も考えられる。さらに阿蘇山周辺で得られた顕著な速度低下は，火山性堆積物やマグマによって，他の地域とは大きく異なる弾性・非弾性的な媒質の性質をもっていることが考えられる。詳細なメカニズムは不明であるが，これらに起因し強震動や大きな歪みが加わることによる媒質応答（速度低下）も他地域にくらべ異なっているかもしれない。