11:00 〜 11:15
[SSS10-02] マルチサイクル地震シミュレーションに見られるマルチハイポセンター破壊伝播に関する考察
キーワード：破壊伝播、動力学的な震源モデル、マルチハイポセンター、特性化震源モデル、強震動生成領域、rate-and-state摩擦
運動学的な震源モデルにおける強震動シミュレーションの破壊伝播様式ではマルチハイポセンター（多震源）モデリングが使われる場合がある。この破壊伝播様式では、各SMGA内に割り当てられたサブハイポセンターから同心円状の破壊伝播を仮定するが、背景領域では、破壊はハイポセンター間を伝播している。破壊指向性は、これらのハイポセンターの位置に大きく依存しており，例えば、サブハイポセンターがSMGAの下部にある場合、上向きの指向性効果（および地震動）で断層平行成分の長周期地震動は大きくなる（例えば、Somei et al.、2019）。当然のことながら、サブハイポセンターはSMGAの最初の接触点、つまり背景領域の破壊が到達するSMGAの端に割り当てられるべきであると想定される。だが、特性化（SMGA）モデルによる観測波形の震源インバージョンでは、背景領域の破壊の到着エッジと別に、場合によっては反対側のエッジにサブハイポセンターを割り当てる必要がある場合がある（例：松島・川瀬2009） 。本研究では、動的破壊モデルに基づいた破壊伝播の複数のハイポセンターの特徴について考察する。
タイムウィンドウを用いた震源インバージョンでは時空間的スムージングによって破壊伝播の不均一性の解像度が低い場合がある。このため，動力学的破壊モデリングは、破壊現象を捉えるための有効な手法と考える。本研究では、RS摩擦則(rate-and-state friction law)に基づくマルチ・サイクルシミュレーションを用いており、その破壊プロセスでは時空間的不均質性を仮定しており，物理的に自発的な破壊モデルとなっている（Galvez et al。、2021）。本検討対象の断層タイプは横ずれ断層である。 なお，その動力学震源モデルは、（1）3-stageの震源スケーリング関係(地震本部, 2020)、（2）GMPE(司・翠川, 1999)、および（3）断層変位のスケーリング則との比較によって十分に検証されている。
破壊過程におけるすべり速度スナップショットのアニメーションの詳細な分析を行った。この分析の一例を下図に示す。分析の結果、次のことを分かった：
1. 臨界すべり距離Dc値が小さい領域（アスペリティ）では、破壊伝播が加速する。
2. Dc値が大きい領域であるバリアでは、破壊は減速するか停止する。
3. 連続的なアスペリティは、破壊伝播チャネルを構成し，破壊を、直進的な伝播より断層端に到達している。
4. 上記（3）の結果として、アスペリティ内部の破壊は、前方だけでなく、下方、上方、場合によっては後方にも伝播する可能性がある。
5. ごくまれに、破壊がバリアスポットを取り囲み、「バリア型アスペリティ」を形成する場合がある（Oglesby and Archuleta、1997）。
6. 破壊の屈折や地表面からの反射により、一次破壊の背後には、さまざまな方向に無秩序に伝播する多数の二次破壊がある。
7. 一次破壊が一時停止した後，二次破壊と重なると再破壊(Reactivation)が引き起こされる可能性がある。
謝辞：本研究は，原子力規制庁の令和3年度原子力施設等防災対策等委託費（内陸型地震の特性化震源モデルに係る検討）事業の一部として実施した．
参考文献
Galvez et al. (2021). “Multi-cycle earthquake modeling …”, Bull.Seismol.Soc.Am., doi: 10.1785/0120210104.
Matsushima and Kawase (2009). “Re-evaluation of strong motion and damage …”, J. Struct. Eng., AIJ 55B (3), 537-543.
Oglesby and Archuleta (1997). “A faulting model for the 1992 Petrolia earthquake …”, Journal of Geophysical Research, 102(B6), 11,877-11,897.
Somei et al. (2019). “Near-Source Strong Pulses During …”, Pure Appl. Geophys., doi.org/10.1007/s00024-019-02095-6.
タイムウィンドウを用いた震源インバージョンでは時空間的スムージングによって破壊伝播の不均一性の解像度が低い場合がある。このため，動力学的破壊モデリングは、破壊現象を捉えるための有効な手法と考える。本研究では、RS摩擦則(rate-and-state friction law)に基づくマルチ・サイクルシミュレーションを用いており、その破壊プロセスでは時空間的不均質性を仮定しており，物理的に自発的な破壊モデルとなっている（Galvez et al。、2021）。本検討対象の断層タイプは横ずれ断層である。 なお，その動力学震源モデルは、（1）3-stageの震源スケーリング関係(地震本部, 2020)、（2）GMPE(司・翠川, 1999)、および（3）断層変位のスケーリング則との比較によって十分に検証されている。
破壊過程におけるすべり速度スナップショットのアニメーションの詳細な分析を行った。この分析の一例を下図に示す。分析の結果、次のことを分かった：
1. 臨界すべり距離Dc値が小さい領域（アスペリティ）では、破壊伝播が加速する。
2. Dc値が大きい領域であるバリアでは、破壊は減速するか停止する。
3. 連続的なアスペリティは、破壊伝播チャネルを構成し，破壊を、直進的な伝播より断層端に到達している。
4. 上記（3）の結果として、アスペリティ内部の破壊は、前方だけでなく、下方、上方、場合によっては後方にも伝播する可能性がある。
5. ごくまれに、破壊がバリアスポットを取り囲み、「バリア型アスペリティ」を形成する場合がある（Oglesby and Archuleta、1997）。
6. 破壊の屈折や地表面からの反射により、一次破壊の背後には、さまざまな方向に無秩序に伝播する多数の二次破壊がある。
7. 一次破壊が一時停止した後，二次破壊と重なると再破壊(Reactivation)が引き起こされる可能性がある。
謝辞：本研究は，原子力規制庁の令和3年度原子力施設等防災対策等委託費（内陸型地震の特性化震源モデルに係る検討）事業の一部として実施した．
参考文献
Galvez et al. (2021). “Multi-cycle earthquake modeling …”, Bull.Seismol.Soc.Am., doi: 10.1785/0120210104.
Matsushima and Kawase (2009). “Re-evaluation of strong motion and damage …”, J. Struct. Eng., AIJ 55B (3), 537-543.
Oglesby and Archuleta (1997). “A faulting model for the 1992 Petrolia earthquake …”, Journal of Geophysical Research, 102(B6), 11,877-11,897.
Somei et al. (2019). “Near-Source Strong Pulses During …”, Pure Appl. Geophys., doi.org/10.1007/s00024-019-02095-6.