S09P

[S09P-01] Causes of spatiotemporal variations in the stress field from southern Hokkaido to eastern Aomori Prefecture

〇Sumire Maeda¹, Toru Matsuzawa², Tomomi Okada², Hiroshi Katao³, Takeyoshi Yoshida², Masahiro Kosuga⁴, Makoto Otsubo¹ (1.Geological Survey of Japan/AIST, 2.Graduate School of Science, Tohoku University, 3.Disaster Prevention Research Institute, Kyoto University, 4.Graduate School of Science and Technology, Hirosaki University)

東北日本弧の最大圧縮軸は大局的には太平洋プレートの沈み込みに平行なWNW-ESE方向であるが(例えば，Townend and Zoback, 2006)，局所的に不均質な応力場をもっていることが近年明らかになっている(Imanishi et al., 2012, 2013; Yoshida et al., 2012, 2015, 2019)．一般的に地震学的データを用いた応力場の推定では，地震活動度が高い領域もしくは大規模な地震が発生した領域が研究対象地域となるため，地震活動度の低い領域の応力場については詳細な検討が行われていない．しかし，東北日本弧の応力場が局所的に不均質であることを考えると，プレート沈み込み帯における地震の発生機構を理解するためには，地震活動の高い領域と同様に地震活動の低い領域の応力場を調べる必要がある．そこで，本研究では地震活動度が低い北海道南部から青森県東部を研究対象地域とし(図１)，応力場の推定を行った．

まず初めに，本地域の微小・小地震の発震機構解を求めるためにHi-netのイベント波形データ(期間：2002/06/03〜2017/12/31,深度≦25 km, Mj≧2.0)を用いて，WINシステム上でP波初動の極性を決定した．次にMaeda (1992)のアルゴリズムを用いたpick2mec(片尾・飯尾, 2004)により発震機構解を決定した．決定した発震機構解の中から信頼度の高いもの(観測点10以上，スコア値0.9以上)を選択した．さらに，解の精度を向上させるために，pick2mecを用いて推定された複数の断層面解の範囲をKagan角(Kagan, 1991)を用いて評価し，Kagan角が35°を超えるイベントは破棄した．その結果，542イベント中,114イベントに対して信頼度の高い発震機構解を決定した．この114イベントの発震機構解をデータとして，本地域の応力場をMichael(1984, 1987)の手法を用いて推定した．

応力場を推定した結果，北海道南部(Region N)では，太平洋プレートの沈み込みに平行なWNW-ESE方向に最大圧縮軸をもつ逆断層型の応力場であるのに対して，青森県東部(Region S)では，ENE-WSW方向に最大圧縮軸をもつ逆断層型の応力場であることが判明した．また，北海道南部では2011年東北地方太平洋沖地震(以下，東北沖地震)による応力場の時間的変化が見られないのに対して，青森県東部では東北沖地震以前はN-S方向に最大圧縮軸をもつ逆断層型の応力場，地震後はENE-WSW方向に最大圧縮軸をもつ逆断層型の応力場に変化していることが判明した．青森県東部の東北沖地震前の応力場はプレート境界の固着に伴う上盤側プレートの屈曲の影響を反映している可能性が高い．一方，東北沖地震後の応力場は本震にともなう応力変化や余効変動の影響を反映していると考えられる．また，応力場の時間変化から，青森県東部における水平方向の差応力は数十MPa以下であったと考えられる．北海道南部の応力場の結果から，本地域は千島前弧スリバーの南西進によるENE-WSW方向の圧縮よりも，太平洋プレートの沈み込みに伴うWNW-ESE方向の圧縮の影響が強いことを示している．しかし，応力場の推定に用いたデータの分布やOhtani and Imanishi （2019)による応力場の推定結果から，北海道南部は東西方向に応力場が変化している可能性が高いことが示唆された．

謝辞
本研究は，主として，原子力規制委員会原子力規制庁「平成31年度廃棄物埋設における自然事象等を考慮した地盤の性能評価に関する研究」として実施した．