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[SSS10-P12] 2011年東北地方太平洋沖地震前後における太平洋プレート内二重深発地震の発震機構の時間変化：東北直下の場合
キーワード：二重深発地震、発震機構、2011年東北地方太平洋沖地震、太平洋プレート、ΔCFF
１．はじめに
日本付近で沈み込んでいる太平洋プレート内には、二重深発地震面が存在していることが知られている。佐藤・他（JpGU, 2018）や陳・他（JpGU, 2019）では、房総沖の太平洋プート内の二重深発地震について、陸上観測と海底地震計観測のデータを用いて、2011年東北地方太平洋沖地震前後での発震機構を調べた。東北地震後の約1年間を約4カ月ごとに分けて発震機構の変化を調べて時間変化をみたところ、上面では東北地震直後では圧縮（down-dip compression）が引張（down-dip extension）に比べやや卓越し、その後引張が卓越していた。下面では東北地震直後は圧縮が卓越していたが、その後引張が優位になっていたことが報告された。本研究では、東北直下の二重深発地震の発震機構が、東北地震前後でどう時間変化したのかについて調べ、東北地震やその余効すべりの影響について議論する。
２．データと解析方法
使用データはHi-netのイベントデータと、F-netのCMT解である。対象の地震は、東北地震で大きくすべった範囲の西側である北緯37.5°〜39.5°、東経139°〜142°、深さ60 km以上、マグニチュード2.0以上とした。また対象の期間を2010年3月〜2015年3月と、東北地震前後合計5年とした。対象の地震を取るためにTSEIS（鶴岡、1998）を用いた。
対象の地震のうちマグニチュード3.5以上かつF-netにCMT解がある地震はそのまま使用した。マグニチュード3.5以下、もしくは3.5以上だがF-netにCMT解がない地震は、Hi-netから波形データをダウンロードして、微小地震検測支援ソフトWINシステム（卜部、束田、1992）を用いて解析を行った。WINの検測作業によって得られたP波の押し引きをもとにFPFIT(Reasenberg and Oppenheimer, 1985)を使用して発震機構解を求めた。
東北地震本震やその余効すべりの影響を調べるため、ΔCFFをCoulomb3.3 (Toda et al. 2011)を用いて求めた。
３．結果
東北地震前１年間では、上面は圧縮の地震が引張の地震より多くみられ、下面では、圧縮の地震よりも引張の地震が多くみられた。これらは沈み込むプレートのunbendingによって説明ができる。
東北地震後では、上面は地震直後の４か月では、圧縮が卓越していたが、地震後4〜8か月では引張が卓越し、地震後8〜12ヶ月では、圧縮と引張が拮抗していた。地震後1〜4年では引張に比べ圧縮が卓越し、東北地震前1年と類似した結果となった。下面では地震直後の4か月では圧縮が卓越していた。その後、徐々に引張が卓越し、地震後1〜4年では地震前1年と類似した結果となった。
ΔCFFの結果、地震直後の４か月の上面・下面の圧縮の卓越は、東北地震本震の影響であることが示された。これに対し、地震後4か月から12か月の地震活動は、東北地震本震とその余効すべりによるΔCFFでは、説明が難しいことがわかった。ただし、余効すべりのみのΔCFFだと、上面の地震後4〜8か月での引張の卓越を説明することができた。この結果は、本震等の影響が数か月という短時間でなくなり、応力の緩和がすばやく起こる可能性を示している。
謝辞
本研究では、解析を行うにあたって、Hi-net、F-netのデータを国立研究開発法人防災科学技術研究所よりダウンロードさせて頂きました。また、東京大学地震学研究所のWINシステムと地震解析プログラムTSEISを使用させて頂きました。ΔCFF の計算には、USGSのCoulomb 3.3プログラムを使用しました。ここに記して厚く御礼申し上げます。
日本付近で沈み込んでいる太平洋プレート内には、二重深発地震面が存在していることが知られている。佐藤・他（JpGU, 2018）や陳・他（JpGU, 2019）では、房総沖の太平洋プート内の二重深発地震について、陸上観測と海底地震計観測のデータを用いて、2011年東北地方太平洋沖地震前後での発震機構を調べた。東北地震後の約1年間を約4カ月ごとに分けて発震機構の変化を調べて時間変化をみたところ、上面では東北地震直後では圧縮（down-dip compression）が引張（down-dip extension）に比べやや卓越し、その後引張が卓越していた。下面では東北地震直後は圧縮が卓越していたが、その後引張が優位になっていたことが報告された。本研究では、東北直下の二重深発地震の発震機構が、東北地震前後でどう時間変化したのかについて調べ、東北地震やその余効すべりの影響について議論する。
２．データと解析方法
使用データはHi-netのイベントデータと、F-netのCMT解である。対象の地震は、東北地震で大きくすべった範囲の西側である北緯37.5°〜39.5°、東経139°〜142°、深さ60 km以上、マグニチュード2.0以上とした。また対象の期間を2010年3月〜2015年3月と、東北地震前後合計5年とした。対象の地震を取るためにTSEIS（鶴岡、1998）を用いた。
対象の地震のうちマグニチュード3.5以上かつF-netにCMT解がある地震はそのまま使用した。マグニチュード3.5以下、もしくは3.5以上だがF-netにCMT解がない地震は、Hi-netから波形データをダウンロードして、微小地震検測支援ソフトWINシステム（卜部、束田、1992）を用いて解析を行った。WINの検測作業によって得られたP波の押し引きをもとにFPFIT(Reasenberg and Oppenheimer, 1985)を使用して発震機構解を求めた。
東北地震本震やその余効すべりの影響を調べるため、ΔCFFをCoulomb3.3 (Toda et al. 2011)を用いて求めた。
３．結果
東北地震前１年間では、上面は圧縮の地震が引張の地震より多くみられ、下面では、圧縮の地震よりも引張の地震が多くみられた。これらは沈み込むプレートのunbendingによって説明ができる。
東北地震後では、上面は地震直後の４か月では、圧縮が卓越していたが、地震後4〜8か月では引張が卓越し、地震後8〜12ヶ月では、圧縮と引張が拮抗していた。地震後1〜4年では引張に比べ圧縮が卓越し、東北地震前1年と類似した結果となった。下面では地震直後の4か月では圧縮が卓越していた。その後、徐々に引張が卓越し、地震後1〜4年では地震前1年と類似した結果となった。
ΔCFFの結果、地震直後の４か月の上面・下面の圧縮の卓越は、東北地震本震の影響であることが示された。これに対し、地震後4か月から12か月の地震活動は、東北地震本震とその余効すべりによるΔCFFでは、説明が難しいことがわかった。ただし、余効すべりのみのΔCFFだと、上面の地震後4〜8か月での引張の卓越を説明することができた。この結果は、本震等の影響が数か月という短時間でなくなり、応力の緩和がすばやく起こる可能性を示している。
謝辞
本研究では、解析を行うにあたって、Hi-net、F-netのデータを国立研究開発法人防災科学技術研究所よりダウンロードさせて頂きました。また、東京大学地震学研究所のWINシステムと地震解析プログラムTSEISを使用させて頂きました。ΔCFF の計算には、USGSのCoulomb 3.3プログラムを使用しました。ここに記して厚く御礼申し上げます。