[S-GD02] 地殻変動

[SGD02-07] InSAR時系列解析を用いた四国中央構造線での地震間変位速度場検出の試み

*下妻 康平¹、木下 陽平¹ (1.筑波大学)

キーワード：干渉合成開口レーダ、時系列解析、中央構造線、断層、地震間変位

プレート沈み込み帯に位置する日本列島では複雑な地殻変動が生じており，プレート境界地震やスラブ内地震に加え，主に内陸で発生する地殻内地震も多発している．地殻内地震を発生させる可能性を持つ活断層帯の1つとして中央構造線が挙げられる．中央構造線とは，日本を東西に走る長さ1,000km以上の地質境界であり，特に四国において変位地形が最も明瞭で，変位速度が大きいと言われている（堤,後藤，2006）．Aoki and Scholz（2003）など，中央構造線付近での変位速度場を推定する研究はいくつか行われてきたが，多くの研究では地殻変動を捉える際にGNSSをはじめとした定点観測を用いている．このような定点観測では観測密度への現実的な制約があり，空間的に詳細な地殻変動を捉えるのは難しい．そこで本研究では衛星測地技術InSAR（Interferometric Synthetic Apeture Rader，干渉合成開口レーダ）を用いて，現在の中央構造線での断層すべりによる地表面変位速度およびその空間分布の推定を試みた．
SARは，衛星から地表面にマイクロ波を照射することで地表面を観測する技術であり，地上の受信設備を必要とすることなく，広範囲の地表面を面的に観測できる．本研究では，JAXAが運用するSAR衛星”ALOS-2”によって 2014/9/26～2022/6/24 の間に取得された，四国北東部をカバーするSARデータを用いて解析を行った．今回は南行軌道（descending）右向き観測の衛星によって観測されたフレーム（パス-フレーム：21-2930）における26シーン分のSARデータを使用した．InSAR解析にはRINC（Ver 0.45）を用い，干渉可能なすべてのペアについて解析した．四国の中部～東部では 5～10mm/yr の横ずれ変位があると言われているものの（岡田，1973），通常のInSAR解析では地球大気等による遅延ノイズのためにこのような年間mm程度の微小な地表面変位を検出することは難しい．そこで，電離層ノイズを補正するための手段としてSplit Spectrum Method（Gomba et al.，2015）を適用した．続いてInSARデータの時系列解析を行うパッケージLiCSBAS（Morishita，2020）を用いたSBAS法により，ノイズ補正済の干渉画像から衛星視線方向の地表面変位速度を推定した．
電離層ノイズ補正を適用した干渉画像を用いてInSAR時系列解析を行ったところ，中央構造線の地表断層を境として，衛星視線方向の地表面変位速度分布が空間的にわずかに変化している箇所がみられた．特に池田断層および父尾断層では，断層北側で，南側よりも衛星視線方向の地表面変位速度が平均的に1～2mm/yr程度減少するという結果が得られた．使用したdescending・右向き観測のSARデータの衛星視線方向（衛星から遠ざかる方向）は鉛直下向きと西向き成分が視線伸長（正の変化）となるので，断層北側が南側よりも相対的に東向き，鉛直上向きに変位していると考えられ，これは中央構造線の右横ずれすべりを反映している可能性がある. また，衛星視線方向の地表面変位速度が断層線上で急激に変化しているのではなく，空間的になめらかに変化していることから，断層に固着域が存在することも考えられる．なお，発表時には中性大気遅延補正済の干渉画像を用いた時系列解析結果についても解析を進め紹介する予定である．