[M-TT37] 稠密多点GNSS観測が切り拓く地球科学の新展開

[MTT37-03] 稠密GNSS観測データの解析による２０１６年熊本地震の余効変動を考慮した九州地殻変形場のモデル化の試み

*永山 勇志¹、松本 聡²、湯浅 雄平³、松島 健²、江本 賢太郎² (1.九州大学大学院理学府地球惑星科学専攻、2.九州大学大学院理学府理学研究院附属地震火山観測研究センター、3.気象庁)

キーワード：下部地殻、非弾性歪み速度、2016年熊本地震、余効変動

九州地方は地震活動が活発な別府－島原地溝帯や南部のせん断帯などの複雑なテクトニック構造が存在する領域であり，九州地殻の変形場は複雑なものとなっている．地殻の変形場はこれらのテクトニック構造だけでなく，地殻内で発生した大地震によっても影響を受け，変動する．九州においても過去数十年間で複数の地殻内大地震（Mj>6）が発生している．特に熊本地方で発生した2016年熊本地震（最大前震Mj6.5，本震Mj7.3）では，日奈久断層と布田川断層において大きな破壊が生じ，地震時に大きな地殻変動や応力変化が確認された．さらに地震後も地殻変動が継続する余効変動も顕著である．余効変動は主に，震源断層の延長部での非地震性すべりである余効すべりと，上部マントルや下部地殻の粘弾性緩和で構成される（e.g.　Pollitz et al., 2017; Moore et al., 2017; Liu et al., 2024）．一方，熊本地震前の比較的定常状態に近い期間における九州地殻の変形場はYuasa and Matsumoto (2023)によってモデル化が行われている．Yuasa らではGNSSデータをもとに，地殻の変形を（１）下部地殻の非弾性変形，（２）プレート間固着，（３）火山活動，（４）地殻の剛体運動の４つの要素でモデル化し，下部地殻の非弾性歪み速度の分布とすべり欠損の分布を推定している．
以上のように，九州地殻の変形場に関して，熊本地震の余効変動のみのモデル化や定常状態における地殻変形場のモデル化の研究は既に行われているが，この両者を同時にモデル化した研究は未だない．現在の九州地殻の変形場について把握することは，将来の地殻変動や地震活動を考える上で非常に重要である．そこで本研究では，稠密GNSS観測データの解析による2016年熊本地震の応答も考慮した九州地殻の変形場のモデル化を目的とする．
本研究では，国土地理院のGEONETの基準点とソフトバンク株式会社の独自基準点のデータを使用した．これらのデータから季節変動と地震時・人為的オフセットを取り除いた後，各基準点における変位速度ベクトルを計算した．この変位速度ベクトルをもとに，Yuasaらのモデルで熊本地震後の期間における九州地殻の変形場を推定した．
計算の結果，熊本地震震源域とその周辺の下部地殻において地震前の期間よりも大きな非弾性歪み速度が推定された．また，観測された変位速度とモデルから計算した変位速度の残差を確認すると，震源域とその周辺で特に残差が大きく，モデルで考慮できていない余効変動の存在が示唆された．以上の得られた結果をもとに，余効すべりと粘弾性緩和から構成される2016年熊本地震の余効変動も考慮した九州地殻の変形場についてモデル化をし，議論を行う．

謝辞
本研究で使用したソフトバンクの独自基準点の後処理解析用データは，「ソフトバンク独自基準点データの宇宙地球科学用途利活用コンソーシアム」の枠組みを通じて，ソフトバンク株式会社およびALES株式会社より提供を受けたものを使用しました．