[S-SS10] 地震活動とその物理

[SSS10-P13] 自動震源カタログによる2011年東北地方太平洋沖地震後の内陸地震活動度の定量評価

*溜渕 功史¹、木村 久夫¹ (1.気象研究所)

キーワード：地震カタログ、2011年東北地方太平洋沖地震、ETASモデル

平成23年 (2011年) 東北地方太平洋沖地震 (以下，東北沖地震) が発生した際，震源域周辺のみならず日本全国の内陸でも地震活動が活発化したことが知られている (例えば，Hirose et al., 2011)．一方，膨大な数の地震が発生したため，微小地震 (内陸M<2，海域M<3) は必ずしもカタログ化されておらず，東北沖地震による地震活動度の変化を網羅的に定量評価することは難しかった．溜渕・工藤 (2022, 地震学会) では，機械学習を併用した自動震源決定手法を開発し，2011年3月から2012年2月までの1年間の地震波形を対象に，従来の地震カタログの3倍に相当する“隠れた”微小地震を検出した．そこで本研究では，得られた自動震源と一元化震源をマージしたカタログ (以下，マージカタログ) から，日本全国の内陸の微小地震活動を抽出し，ETASモデルに基づく東北沖地震後の地震活動を定量化したので報告する．
まず，2000年1月から2011年2月までの一元化震源 (内陸，M≥1，深さ≤30 km) を用いて，0.4度グリッドごとにETASモデルパラメータを求めた．次に，得られたETASパラメータを用いて， Zhuang et al. (2002) の確率論的デクラスタリングを2011年3月から2012年2月までのマージカタログに適用した．デクラスタリングによって得られた累積本震確率の傾きから，背景地震活動度μの変化を推定した．ここで，ETASモデルの他のパラメータ (K, α, c, p) はグリッドごとに時間変化しないことを仮定した．
得られた背景地震活動度μの相対変化は，グリッドごとにばらつきは大きいものの，平均的にみると地震活動度が東北地震前に比べて2–3倍程度に活発化した．2011年4月の背景地震活動度は東北沖地震から震央距離400 km以内ではそれ以前の約2.5倍 (1.6–4.5倍)，400 km–800 kmでは約1.7倍 (1.2–2.5倍) であることが見積もられた．その後，時間の経過とともに背景地震活動度は徐々に元のレベルに戻り，1年後の2012年2月には震央距離400 km以内の背景地震活動度は約1.3倍程度となった．
さらに，GNSSデータの1か月階差から各グリッドで推定した最大せん断ひずみ速度と背景地震活動度の相対変化を比較すると，正の相関があり，ひずみ速度1.5×10³ nstrain/yr で背景地震活動が約1.7倍，6×10³ nstrain/yr で地震活動は約3倍となった．これらの結果は，将来の巨大地震発生後の内陸地震活動の活発化を定量化するのに有効となる可能性がある．

謝辞
気象庁，防災科研，大学等の一元化関係機関の波形および一元化震源を利用しました．国土地理院のGEONET最終解 (F5) を利用しました．ETASパラメータの推定にはKasahara et al. (2016) のetas_solveを用いました．ひずみ速度の計算にはShen et al. (1996，2015) の手法を用いました．