[U-15] 2024年能登半島地震(1:J)

[U15-P25] バックプロジェクション法を用いて推定した能登半島地震の震源過程

*本多 亮¹、青井 真²、松原 誠² (1.神奈川県温泉地学研究所、2.防災科学技術研究所)

キーワード：2024能登半島地震、震源過程、バックプロジェクション

2024年1月1日16時10分に発生したM7.6の地震（2024年能登半島地震）は、[SA1] 余震分布が複雑であるとともに、様々なメカニズムの余震が発生していることから断層面の形状が複雑であることが示唆されている。地震の破壊過程を推定する際に仮定する断層面の形状は、解析結果に大きな影響を及ぼす可能性がある。本研究では、断層面を仮定する必要のない、アレイ解析により得られるコヒーレンシーから波群のソースを推定できるバックプロジェクション法を用いて、破壊がどのように進展していったのかを推定した。用いたデータは、防災科研K-NET およびKiK-net７観測点、SK-net（首都圏強震動総合ネットワーク）に収録・公開されている長野県内の16観測点の強震波計である。解析には加速度波形を積分し、フィルターを通して得られる速度波形を10Hzでリサンプリングしたものを使用した。
　この手法では、波群のソースと地震波速度構造を仮定してソースから各観測点までの走時を計算し、基準点とほかの観測点との走時差を使用して波形をずらしたうえで、センブランス値を計算する。この時正しい震源からの走時差で計算すれば、大きなセンブランス値が得られる。複数のソースを仮定してセンブランス値を計算し、その値を基準点までの走時を使ってそれぞれのソースでの時間に戻すことで、どのソースからいつ波群が放射されたかを推定する（Honda et al., 2009 ; 2013)。本稿では、K-NETのNGN007を基準点として各観測点との走時差を計算し、S波部分を含む70秒間を対象として解析を行った。また、既存の断層面を仮定した解析と、断層面を仮定せずに3次元グリッドを用いる解析の二通りを実施した。
断層面を用いる解析では、「日本海における大規模地震に関する調査報告会」により提案されているF42・F43および「日本海地震津波調査プロジェクト」のNT9断層を参考とし断層面を設定し、それぞれ５ｋｍ間隔の小断層に分割した。F43、N９は南東傾斜、最も北側のF42は北西傾斜の断層である。震源は防災科研Hi-netによる（137.238E, 37.5N, 12.1 km）を採用した。各小断層から観測点までの構造はJ-SHISおよび全国一次元地下構造モデルを組み合わせて、観測点の座標における１次元速度構造モデルを構築した。本解析では0.03－0.5Hzのバンドパスフィルターをかけた速度波形を使用し、10秒の時間窓でセンブランスの計算を行った。断層面上にプロットしたセンブランス値の時間変化から、震源からバイラテラルに破壊が広がったことが分かった。16時10分00秒を基準として最初の35秒ほどで中央の断層が破壊し、その後に西南西側および東北東側に破壊が進展していく。西南西側の断層では破壊開始から45秒～55秒後に大きなエネルギーを放出しているが、東北東側の断層破壊は５0秒程度までで終わっている。
次に断層面を仮定せず、５kmの３次元グリッド上でセンブランス値の分布を推定した。グリッドの深さは2,100ｍから22,100ｍまで、水平方向はＦ42、F43、NT9をすべて含む矩形の領域に、西南西－東北東方向に40個、北北西－南南東方向に13個のグリッドを配置した。本解析では、0.05－2.0Hzのバンドパスをかけた速度波形を用いた。また各グリッドから観測点までの走時は、Matsubara et al., (2022)の３次元速度構造を用いて計算した。その他のパラメータは前述の解析と同様である。解析結果は、震源からバイラテラルに破壊が進展していく特徴は変わらない。また、震源の東北東側の海域では、最も北北西の深いグリッドで比較的大きなセンブランス値が得られている。一方、能登半島より西南西側の海域では北北西の浅いグリッドに比較的大きなセンブランス値が得られている。このようなセンブランスの分布の違いは、断層面の形状を反映している可能性がある。

解析には、長野県が設置しSK-netで公開されている強震観測点の波形を使用させていただきました。記して感謝いたします。