15:30 〜 15:45
[SSS11-24] 近地強震波形とGNSSデータに基づく2024年台湾花蓮地震 (MW 7.4) の震源破壊過程
キーワード：2024年台湾花蓮地震、衝突帯、震源インバージョン
2024年4月2日，台湾東部花蓮県沿岸の深さ22.5 km（台湾中央気象省）を震源とし，ユーラシアプレート／フィリピン海プレートの衝突境界に沿ったMW 7.4の逆断層型の地震が発生した．この地域では，両プレートの衝突帯は地表でLongitudinal Valley Faultとなって現れている．しかしながら，今回の地震はMWが比較的大きいにもかかわらず，この断層に沿った地表変位はこれまでに確認されていない．このような衝突帯付近で発生する地震の震源特性に関する知見を蓄積していくことを目的に，本研究はこの地震の震源でのすべり破壊過程を強震波形 (0.05-0.25 Hz) とGNSSデータのジョイントインバージョン解析により推定した．
インバージョン解析にはマルチタイムウィンドウ線形インバージョン法 (Hartzell and Heaton, 1983) を使用した．断層面は，余震分布とSAR干渉画像による地殻変動パターン（隆起域の範囲や走向）を参考に，走向角25°・傾斜角60°（東傾斜），長さ60 km・幅33 kmの1枚断層面を仮定した．設定した断層面を3 km四方の正方形小断層に分割し，各小断層ではパルス幅2.4秒のsmoothed ramp関数のタイムウィンドウを1.2秒間隔に3個並べてすべりを表現した．解析におけるデータの重みは，両種データの観測二乗和が互いに同程度になるように強震波形：GNSS = 1:3とした．グリーン関数は水平成層構造を仮定し，強震波形は離散化波数法 (Bouchon, 1981) および反射・透過係数行列法 (Kennett and Kerry, 1979) で，GNSSはZhu and Rivera (2002) の波数積分法で計算した．1次元速度構造モデルは，Huang et al. (2014) の3次元速度構造モデルから各観測点にもっとも近いグリッドの構造を抽出したものを使用し，強震波形に関しては中規模余震（2024年4月6日MW 5.0）の波形記録を用いて速度構造モデルの調整を行った．
解析の結果，破壊過程は北向きのユニラテラル破壊であり，深さ20 km以深で大きなすべりを持つ領域（アスペリティ）が2個推定された．アスペリティが断層浅部に及んでいないことは，地表地震断層が出現しなかった点と整合的であるが，同じ衝突帯であるが今回の地震と傾斜方向が異なるCentral Range Fault（西傾斜）で発生し地表変位が観測された (Wang et al., 2024) 2022年台東地震（MW 6.5とMW 6.9）とは対照的である．1.6-3.4 km/sの間で破壊フロントの伝播速度をグリッドサーチした結果2.0 km/sでデータの残差が最小となったが，破壊伝播速度の空間分布を調べたところ，最大すべり量を持つアスペリティ内の破壊伝播速度はもう少し速く2.5-3.0 km/s（S波速度の65-75%程度）であった．Somerville et al. (1999) の規範に基づく今回の地震の断層面積 (1980 km2) は内陸地殻内地震の震源スケーリング則 (Irikura and Miyake, 2011) に比べてやや大きく，プレート境界地震のスケーリング則 (Murotani et al., 2008) に比べて小さいが，相対的には内陸地殻内地震のスケーリング則に近い．断層全体の平均すべり量 (1.2 m) は内陸地殻内地震のスケーリング則に比べてやや小さいが，これには深部の震源域の剛性率が内陸地殻内地震に比べて大きいことが関係していると考えられる．
謝辞：本研究は，原子力規制庁の委託業務「令和6年度原子力施設等防災対策等委託費（断層モデルを用いた地震動評価手法の信頼性向上に係る調査）事業」の一部として実施された．強震波形は台湾中央気象省，GNSSデータはNevada Geodetic Laboratoryより入手した．記して感謝する．
インバージョン解析にはマルチタイムウィンドウ線形インバージョン法 (Hartzell and Heaton, 1983) を使用した．断層面は，余震分布とSAR干渉画像による地殻変動パターン（隆起域の範囲や走向）を参考に，走向角25°・傾斜角60°（東傾斜），長さ60 km・幅33 kmの1枚断層面を仮定した．設定した断層面を3 km四方の正方形小断層に分割し，各小断層ではパルス幅2.4秒のsmoothed ramp関数のタイムウィンドウを1.2秒間隔に3個並べてすべりを表現した．解析におけるデータの重みは，両種データの観測二乗和が互いに同程度になるように強震波形：GNSS = 1:3とした．グリーン関数は水平成層構造を仮定し，強震波形は離散化波数法 (Bouchon, 1981) および反射・透過係数行列法 (Kennett and Kerry, 1979) で，GNSSはZhu and Rivera (2002) の波数積分法で計算した．1次元速度構造モデルは，Huang et al. (2014) の3次元速度構造モデルから各観測点にもっとも近いグリッドの構造を抽出したものを使用し，強震波形に関しては中規模余震（2024年4月6日MW 5.0）の波形記録を用いて速度構造モデルの調整を行った．
解析の結果，破壊過程は北向きのユニラテラル破壊であり，深さ20 km以深で大きなすべりを持つ領域（アスペリティ）が2個推定された．アスペリティが断層浅部に及んでいないことは，地表地震断層が出現しなかった点と整合的であるが，同じ衝突帯であるが今回の地震と傾斜方向が異なるCentral Range Fault（西傾斜）で発生し地表変位が観測された (Wang et al., 2024) 2022年台東地震（MW 6.5とMW 6.9）とは対照的である．1.6-3.4 km/sの間で破壊フロントの伝播速度をグリッドサーチした結果2.0 km/sでデータの残差が最小となったが，破壊伝播速度の空間分布を調べたところ，最大すべり量を持つアスペリティ内の破壊伝播速度はもう少し速く2.5-3.0 km/s（S波速度の65-75%程度）であった．Somerville et al. (1999) の規範に基づく今回の地震の断層面積 (1980 km2) は内陸地殻内地震の震源スケーリング則 (Irikura and Miyake, 2011) に比べてやや大きく，プレート境界地震のスケーリング則 (Murotani et al., 2008) に比べて小さいが，相対的には内陸地殻内地震のスケーリング則に近い．断層全体の平均すべり量 (1.2 m) は内陸地殻内地震のスケーリング則に比べてやや小さいが，これには深部の震源域の剛性率が内陸地殻内地震に比べて大きいことが関係していると考えられる．
謝辞：本研究は，原子力規制庁の委託業務「令和6年度原子力施設等防災対策等委託費（断層モデルを用いた地震動評価手法の信頼性向上に係る調査）事業」の一部として実施された．強震波形は台湾中央気象省，GNSSデータはNevada Geodetic Laboratoryより入手した．記して感謝する．