日本地球惑星科学連合2019年大会

講演情報

[J] 口頭発表

セッション記号 S (固体地球科学) » S-CG 固体地球科学複合領域・一般

[S-CG61] 変動帯ダイナミクス

2019年5月28日(火) 09:00 〜 10:30 コンベンションホールA (2F)

コンビーナ:深畑 幸俊(京都大学防災研究所)、竹下 徹(北海道大学大学院理学院自然史科学専攻)、岩森 光(海洋研究開発機構・地球内部物質循環研究分野)、座長:吉田 圭佑(東北大学大学院理学研究科 地球物理学専攻)、宇野 正起(東北大学)

10:15 〜 10:30

[SCG61-18] 北海道函館周辺の深部低周波地震と内陸の繰り返し地震

*吉田 圭佑1長谷川 昭1野口 科子2笠原 敬司2 (1.東北大学理学研究科附属地震噴火予知研究観測センター、2.公益財団法人 地震予知総合研究振興会)

キーワード:repeating earthquakes、hypocenter relocation

地震の発生に,断層強度を低下させる流体圧の増加が重要な役割を果たしていることが指摘されている。例えば,2011年東北沖地震後に stress shadowにあたる東北日本中央部で発生した群発地震活動は,東北沖地震で生じた圧縮応力の低下が原因で深部から上昇してきた流体とその migrationにより引き起こされたと推定されている (Yoshida & Hasegawa, 2018a and b)。内陸域で発生する深部低周波地震も,しばしば流体との関係が議論される現象の一つである (例えば,Hasegawa & Yamamoto, 1994)が,その詳細なメカニズムについては未知のところも多い。我々は、流体圧変化と多様な断層運動現象について知見を得る目的で,地震予知総合研究振興会により展開された稠密な観測網内 (Noguchi et al., 2017)に発生した北海道函館周辺の深部低周波地震と周辺の地震活動について調べている。この地域では,通常の地震と低周波地震が非常に近接して発生しており,断層運動の流体との関わりを考える上で興味深い.本講演では,その調査結果について紹介する。

 最初に,通常の地震と低周波地震の震源の再決定を行った。相対震源決定精度を大幅に向上させる目的で,Yoshida & Hasegawa (2018)と同様に,波形相関により求めた精密な P, S波の相対到達時刻差データを用いた Double-Difference法 (Waldhauser & Ellsworth, 2002)を適用した。ただし,低周波地震の波形は多様であり,低周波地震同士でほとんど高い相関は得られず,それらの相対位置はマニュアルによる検測値により規定されている。対象としたイベントの期間は 2003年から 2018年10月で,イベント総数は 198個,そのうち通常の地震が 22個,低周波地震が 176個である。

 得られた震源分布によると,低周波地震は深さ方向に広がりを持ち,やや東向きに傾斜して分布している。最も深いものはおよそ35 km程度の深さで発生しており,一方最も浅いものの深さは約 5 kmである。この深さ方向の広がりは,直上の観測点におけるS-P時間の変化からも確かめられている。

 この地域では、上記のように低周波地震が極浅部でも発生し,それらは通常の地震の発生域に近接して発生している.低周波地震と近傍で発生している通常の地震を比較してみると,初動部分の波形がよく似た特徴を持つことが分かった。スペクトル比を取ると,通常地震のコーナー周波数よりも低周波側で ω-2 よりもやや緩いスロープで振幅が低下している。また,通常の地震同士の震源位置および相対到達時刻データを調べてみると,それらが同一場所の繰り返し破壊であることが分かった。周辺域においてtemplate matching法 (Shelly et al., 2013)により,地震の検出を行ってみると,それ以外にも繰り返し地震とみられる地震系列が見つかった。ある繰り返し地震系列は,10分程度の非常に短い時間間隔で発生している。注水実験の際に,非常に短い時間間隔で繰り返し地震の発生が報告されているが (Lengline et al., JGR 2014),それと同様のことが自然地震でも生じていることを示唆する。すなわち,一度地震が発生してせん断応力が減少しても,その断層面で急激な間隙水圧増加が生じ断層強度が更に低下させられたことにより,同一場所が繰り返し滑りを生じさせた可能性が考えられる。