17:15 〜 18:30
[MIS34-P51] 2016年熊本地震(Mw 7.0)時に出現した地表地震断層群の分布形態・性状の特徴と形成過程 -X線CTを用いた斜めずれ断層模型実験による予察的検討-
2016年4月16日に発生した熊本地震（Mw7.0）では、布田川-日奈久断層沿いに地表地震断層群が出現した。当所では当地表地震断層群の分布状況とそれらの性状を明らかにするため、4月16日より断続的に現地踏査を実施中である。現時点までの調査の結果、特に布田川断層沿いの地表地震断層群には次のような特徴が認められる。
・布田川断層沿いにおいて、右横ずれ変位主体のENE-WSW系の断層群が認められ、様々なスケールで左雁行状配列が卓越する。特に断層間のステップ幅が大きい個所では，左横ずれ変位主体のWNW-ESE系の断層が認められる。
・これらの断層群の南東方，約1.5kmにおいて，正断層変位主体のENE-WSW系の断層群が認められ、様々なスケールでの左雁行状配列が認められるとともに，地溝状の変形形態も認められる。
このような地表地震断層群の出現形態の特徴については，熊原ほか（2016），遠田ほか（2016）などによって一部，報告されているが，その形成メカニズムを解明するためには，今後の調査・検討が必要と考えられる。筆者らは，初期的な検討として，上記の地表地震断層群の出現形態の特徴を，断層系の発達過程から考察することを目的に，斜めずれ断層模型実験を試行的に実施し，X線CTスキャナを用いて模型地盤内部の断層を可視化した。
布田川断層沿いにおいては，阿蘇火山から噴出した第四系等に厚く覆われていることから，基盤の断層変位に伴う被覆層の変形過程について模型実験による検討を行った。実験装置の土槽は長さ1500mm，幅300mm，高さ120mmで，基盤の断層は，国土地理院（2016）などの震源断層モデルなどを参考に，傾斜角を75°とし，斜めずれ断層変位（右横ずれ変位量/正断層変位量（上下変位量）＝2）を与えた。被覆層の模擬材料として東北珪砂８号（平均粒径：0.110mm）を用いて，層厚50㎜の密な模型砂地盤を作成した。実験においては地盤表面の断層の発達過程を観察するとともに，医療用X線CTスキャナにより模型地盤内に発達する断層の3次元形態を解析した。その結果，基盤の断層変位量の増大に伴い，次のような断層の発達過程が認められた。
(1) 変位初期の段階において，右横ずれ変位主体の雁行状Riedel shear群が発達する。
(2) 基盤の断層変位量の増大に伴い，Riedel shear群がさらに下盤側へ成長する。Riedel shearは3次元的には螺旋曲面状の形態を示すが，下盤側へ成長した区間では，その走向は基盤の断層と平行になり，正断層変位成分が卓越する。また隣接するRiedel shear間に，左横ずれ変位主体のantithetic Riedel shearが観察された。
(3) 基盤の断層変位量が大きくなると，Riedel shear群が下盤側で連結し，平滑な断層面が形成され変位・変形が集中する。
2016年熊本地震時に出現した地表地震断層群の内、右横ずれ変位主体のENE-WSW系の断層群は、上記の実験で観察されたRiedel shear群に、左横ずれ変位主体のWNW-ESE系の断層はantithetic Riedel shearに、正断層変位主体のENE-WSW系の断層群はRiedel shearが下盤側へ成長した区間に相当する可能性があり、これらの地表地震断層の出現は，当断層系が上記(2)の発達段階にあることを示すと考えられる。
以上の試行的な実験的検討によると，布田川断層においては，阿蘇火山から噴出した第四系等に厚く覆われたことから，基盤の断層変位が被覆層内で分散し，今回の地震時においても地表地震断層群が上記のような複雑な出現形態を示したと考えられる。今後は当断層系の構造を詳細に把握するための現地調査や様々な条件下での実験的検討を行い，当断層群の形成メカニズムの解明に努めたい。
文献：熊原ほか（2016）http://jsaf.info/jishin/items/docs/20160420164714.pdf
遠田ほか（2016）http://irides.tohoku.ac.jp/irides-news/20160425/426
国土地理院（2016）http://www.gsi.go.jp/common/000139798.pdf
・布田川断層沿いにおいて、右横ずれ変位主体のENE-WSW系の断層群が認められ、様々なスケールで左雁行状配列が卓越する。特に断層間のステップ幅が大きい個所では，左横ずれ変位主体のWNW-ESE系の断層が認められる。
・これらの断層群の南東方，約1.5kmにおいて，正断層変位主体のENE-WSW系の断層群が認められ、様々なスケールでの左雁行状配列が認められるとともに，地溝状の変形形態も認められる。
このような地表地震断層群の出現形態の特徴については，熊原ほか（2016），遠田ほか（2016）などによって一部，報告されているが，その形成メカニズムを解明するためには，今後の調査・検討が必要と考えられる。筆者らは，初期的な検討として，上記の地表地震断層群の出現形態の特徴を，断層系の発達過程から考察することを目的に，斜めずれ断層模型実験を試行的に実施し，X線CTスキャナを用いて模型地盤内部の断層を可視化した。
布田川断層沿いにおいては，阿蘇火山から噴出した第四系等に厚く覆われていることから，基盤の断層変位に伴う被覆層の変形過程について模型実験による検討を行った。実験装置の土槽は長さ1500mm，幅300mm，高さ120mmで，基盤の断層は，国土地理院（2016）などの震源断層モデルなどを参考に，傾斜角を75°とし，斜めずれ断層変位（右横ずれ変位量/正断層変位量（上下変位量）＝2）を与えた。被覆層の模擬材料として東北珪砂８号（平均粒径：0.110mm）を用いて，層厚50㎜の密な模型砂地盤を作成した。実験においては地盤表面の断層の発達過程を観察するとともに，医療用X線CTスキャナにより模型地盤内に発達する断層の3次元形態を解析した。その結果，基盤の断層変位量の増大に伴い，次のような断層の発達過程が認められた。
(1) 変位初期の段階において，右横ずれ変位主体の雁行状Riedel shear群が発達する。
(2) 基盤の断層変位量の増大に伴い，Riedel shear群がさらに下盤側へ成長する。Riedel shearは3次元的には螺旋曲面状の形態を示すが，下盤側へ成長した区間では，その走向は基盤の断層と平行になり，正断層変位成分が卓越する。また隣接するRiedel shear間に，左横ずれ変位主体のantithetic Riedel shearが観察された。
(3) 基盤の断層変位量が大きくなると，Riedel shear群が下盤側で連結し，平滑な断層面が形成され変位・変形が集中する。
2016年熊本地震時に出現した地表地震断層群の内、右横ずれ変位主体のENE-WSW系の断層群は、上記の実験で観察されたRiedel shear群に、左横ずれ変位主体のWNW-ESE系の断層はantithetic Riedel shearに、正断層変位主体のENE-WSW系の断層群はRiedel shearが下盤側へ成長した区間に相当する可能性があり、これらの地表地震断層の出現は，当断層系が上記(2)の発達段階にあることを示すと考えられる。
以上の試行的な実験的検討によると，布田川断層においては，阿蘇火山から噴出した第四系等に厚く覆われたことから，基盤の断層変位が被覆層内で分散し，今回の地震時においても地表地震断層群が上記のような複雑な出現形態を示したと考えられる。今後は当断層系の構造を詳細に把握するための現地調査や様々な条件下での実験的検討を行い，当断層群の形成メカニズムの解明に努めたい。
文献：熊原ほか（2016）http://jsaf.info/jishin/items/docs/20160420164714.pdf
遠田ほか（2016）http://irides.tohoku.ac.jp/irides-news/20160425/426
国土地理院（2016）http://www.gsi.go.jp/common/000139798.pdf