[S-SS10] 地震活動とその物理

[SSS10-11] 2011年5月から継続中の日本海東縁のETAS効果の消滅について

*松浦 律子¹、橋間 昭徳²、石辺 岳男¹ (1.公益財団法人地震予知総合研究振興会地震調査研究センター、2.海洋研究開発機構)

キーワード：日本海東縁部、東北地方太平洋沖地震、ETAS効果の消滅、M9地震の粘弾性緩和、間隙流体のETAS効果への関与

1983年日本海中部地震の余震域などを含む、東北沖の日本海沿岸領域では、地震活動が生の累積地震数グラフから判る程、2011年5月半ば以降著しく静穏化していた。我々は2017年のJPGU (SSS05-10)で、簡単に平均発生率の変化としての定量的解析で静穏化を示した。その後2019年には、領域の東南端でM6.7の逆断層地震とその余震活動があったが、当該領域の地震数はまだ2011年以前より少ない。今回、再度ETAS モデルを用いた解析に成功した。さらに弾性－粘弾性の成層構造モデルにもとづく2011年M9東北地方太平洋沖地震による長期的応力変化を計算して、地震活動度やGNSS飛島観測点等の観測値と比較して報告する。
ETASモデルを用いても、前回の報告と同様、地震活動は東北地方太平洋沖地震の65日後から静穏化した。2011年以前は半数近い44%の地震がETAS効果によって発生していたが、静穏化後はそのETAS効果がこの領域では消滅している。さらに、定常的な発生率も78%に低下したため、2011年以前の56%の78%=44%と半分以下に活動度は低下した。2019年逆断層地震が発生した後も、この領域ではETAS効果は復活していない。ETAS効果が存在していた領域で、M6.7の余震活動の中でさえもETAS効果が無くなった事例の発見は初めてである。松代群発地震のETAS解析（Matsu’ura & Karakama, doi.org/10.1007/s00024-005-2672-0）からは、日本海東縁部の地殻中で、間隙流体の圧力と量とが共に2019年以降も低下したままであることが推定される。
M6.7の2019年山形県沖地震は東北地方太平洋沖地震前に日本海東縁部で一般的だったPAC沈み込み方向の圧縮軸を持つ逆断層地震であり、余震活動も伴った。余震活動のレベルは2011年以前並みであったが、減衰率を表すpの値は以前より大きかった。この地震は2011年のM9の影響では発生が抑制されるタイプであるが、8年間で完全に抑制の影響が消えてはいない中で発生した、と捉えるべきだろう。
GNSS観測からは、飛島観測点では、地震前44年分に相当するPAC沈み込み方向の短縮ひずみが地震時に解放されている。粘性率5×10¹⁸Pa･sを用いた粘弾性緩和のシミュレーションでは今後300-400年程の間にさらに地震時と同方向で半分以上のレベルの余効的変動が地殻浅部では継続すると予想される。2011年の地震の再来間隔が600年であるならば、サイクル後半の1/3～1/2の期間では、PAC沈み込みによる歪みエネルギーの100%が、2019年と同類の地震の原因として蓄積されるが、今からの数百年間は、一部は2011年の地震の影響の打ち消しに消費され続けることになる。今後のETAS効果の復活時期などを監視する必要がある。他の地域でも定量的に多種の状態変化を長期的に追う事例を増やして行けば、日本海東縁部の歪みエネルギー収支や、沈み込みから離れた地域の浅い地震の発生危険度の推定精度を上げることに繋がるのではないだろうか。