[S-SS14] [JJ] 地震予知・予測

[SSS14-02] 2011年東北地方太平洋沖地震の震源域の応力は地震前に戻ったか？

*楠城 一嘉¹、吉田 明夫² (1.静岡県立大学、2.静岡大学)

キーワード：東北地方太平洋沖地震、応力回復、グーテンベルグ・リヒターの法則

各マグニチュードの地震発生頻度を、横軸にマグニチュード(M)、縦軸に頻度の対数をとってプロットすると、十分に検知できているマグニチュードの範囲で、地震頻度分布は直線で良く近似できる。グーテンベルグ-リヒターの法則として知られているこの分布式で、直線の傾きの値(ｂ値)は、地震発生域の差応力の大きさと相関がみられることが知られており、一般に、断層のアスペリティのような応力の集中しているところではｂ値は小さく、一方、差応力が小さいところ、例えば、間隙水圧が大きなところ等では、ｂ値は大きい。こうした経験的知識を基に、2011年東北地方太平洋沖地震の震源域のｂ値の空間分布の変化を調べたTormann et al. (2015)は、2013年以降、ｂ値の空間分布が、ほぼ震源域全体に渡って東北地方太平洋沖地震発生前のｂ値の分布に戻っているという結果を得たことから、東北地方太平洋沖地震の震源域の応力場は、わずか数年で地震発生前の状況に回復したとみなし、このことから、巨大地震は特徴的な再来周期を持たず、時間的にランダムに発生すると結論している。これは本当だろうか？もし、彼らの結果、及びその推論が正しければ、これまで文部科学省の地震調査委員会が進めてきた地震発生の長期予測の考え方を根本的に見直す必要が生じることになる。
　我々は、こうした問題意識を持って、東北地方太平洋沖海域におけるｂ値の時間的変化を詳細に解析した。Tormann et al. (2015)の解析方法と基本的には同じだが、プレート境界での地震と上盤の地震を分けたこと、地震活動度の空間分布の時間的な変化について考慮したことなど、いくつかの点で、手法に改善を加えた。
　我々の解析で得た主要な結果は以下の通りである。2011年東北地方太平洋沖地震で大きくすべった領域では、ｂ値は地震直前の小さな値(Nanjo et al., 2012)に戻っていない。牡鹿半島沖合の想定宮城県沖地震の震源域付近でもM9地震の前にｂ値が次第に小さくなっていた。三陸北部沖合の海域ではｂ値の小さい状態が継続しており、しかも最近、低ｂ値域の範囲が西側に広がってきている様子が見える。この低ｂ値域の北部は1994年三陸はるか沖地震の破壊開始域と重なるが、南部は過去の大地震の破壊域と重ならない。総じて、我々の結果では、Tormann et al. (2015)が主張するように震源域全体でｂ値は東北地方太平洋沖地震前の状況に戻ったとは言えない。また、三陸北部沖合の低ｂ値域では、近い将来における大地震発生の可能性も考慮して注意深く推移を見守っていく必要があると考える。