[S22P-04] Focal mechanisms and stress field of the earthquake swarm region in the northeastern Noto Peninsula
１．はじめに
石川県能登半島の北東部では活発な４つのクラスターから成る地震活動が継続し、地震活動の活発化は南クラスターから始まり、西、北、東クラスターの順で起きている。これまでの研究によりこの群発地震発生には流体の関与が指摘されている（Ameazawa et al., 2023; Nishimura et al., 2023; Yoshida et al., 2023）。地震発生に流体が関与している場合、震源メカニズム解や応力場が広域応力場と整合的ではない結果になることがある（e.g., Terakawa et al.,2016; Yukutake et al., 2011）。本研究では能登半島北東部の群発地震の震源メカニズム解と地震発生領域の応力場を推定し、地震発生と流体の関係を議論する。
２．データおよび手法
気象庁の一元化震源データを参照し、2018年1月1日から2022年11月30日までに能登半島北東部で発生した地震を解析対象とした。本研究では気象庁一元化震源データ、気象庁験測値データ、地震波形データ（気象庁、防災科学技術研究所、東京大学、京都大学）を使用した。震源データはMj1.2以上の地震についてDouble-Difference法（Waldhauser and Ellsworth, 2000）を用いて震源再決定されたものを用いた（Nishimura et al., 2023）。震源メカニズム解の決定は、Mj3以上の地震を解析対象とした。ただし、各クラスターの活動初期を重点的に解析するため、各クラスターの活動初期のみMj2－3の地震も解析対象としている。WINシステム（卜部・束田, 1992）を使用してP波とS波の到達時間、P波の初動極性と最大振幅を再験測した。その後、P波とSH波の振幅値データを同時に使って震源メカニズム解を推定した（e.g., Yukutake et al., 2011）。本研究では、DD法で震源が再決定され、P波初動極性データが５個以上得られている地震について、震源メカニズム解を推定した。Kagan角（Kagan, 1991）に基づいて推定した決定誤差が20度以下の震源メカニズム解データを、適切に推定された震源メカニズム解として以下の議論に使用した。本研究ではオープンアクセスのSTRESSIVERSEコード（Vavryčuk, 2014）を使用して応力テンソルインバージョンを行い、各クラスターの震源域の応力場を推定した。
３．結果と議論
西、北、東クラスターで発生した地震の多くは、西北西－東南東方向から北北西－南南東方向の主圧力軸を持つ逆断層型の震源メカニズム解であり、その節面の１つはDD法で決められた震源分布と良く一致する。応力テンソルインバージョンで推定された応力場は、最大主応力は北西-南東方向、最小主応力はほぼ鉛直方向であり、能登半島北東部の広域応力場（Uchide et al., 2022）と一致した。南クラスターでは、広域応力場と整合的な逆断層型の震源メカニズム解は少なく、広域応力場と整合的ではない正断層型や横ずれ断層型の震源メカニズム解が多く見られた。特に正断層型の地震は15 ㎞よりも深い場所に集中していた。震源が深さ15 km以浅の地震のデータを使って応力場を推定すると、最大主応力が北西-南東方向、最小主応力が北東-南西方向であった。震源が深さ15 ㎞以深の地震のデータを使って応力場を推定すると、最大主応力は北北西-南南東方向でplungeが約47 度、最小主応力は西北西-東南東方向でplungeが約5 度であり、これは広域応力場の向きと大きく異なる。南クラスターの深さ15 km以深には低比抵抗領域（吉村・他, 2023）や低速度領域（Nakajima et al., 2022; Matsubara et al. 2022）が存在し、流体に富む領域であることが指摘されている。また、深さ15 km以深の震源分布は環状であり、火山活動に伴い形成される環状岩脈との関連が指摘されている。南クラスターの深さ15 km以深では、この構造を使って移動した流体によって広域応力場とは異なる向きの局所的な応力場が形成された可能性がある。
謝辞
本研究では、気象庁の一元化震源データ、気象庁・防災科学技術研究所Hi-net・東京大学地震研究所・京都大学防災研究所の地震波形データを使用させていただきました。応力インバージョンは、Vavryčuk（2014）によって開発されたオープンアクセスのSTRESSIVERSEコードを用いて計算しました。科学研究費補助金（特別研究促進費22K19949）「能登半島北東部において継続する地震活動に関する総合調査」の補助を部分的に受けました。ここに記して感謝いたします。
石川県能登半島の北東部では活発な４つのクラスターから成る地震活動が継続し、地震活動の活発化は南クラスターから始まり、西、北、東クラスターの順で起きている。これまでの研究によりこの群発地震発生には流体の関与が指摘されている（Ameazawa et al., 2023; Nishimura et al., 2023; Yoshida et al., 2023）。地震発生に流体が関与している場合、震源メカニズム解や応力場が広域応力場と整合的ではない結果になることがある（e.g., Terakawa et al.,2016; Yukutake et al., 2011）。本研究では能登半島北東部の群発地震の震源メカニズム解と地震発生領域の応力場を推定し、地震発生と流体の関係を議論する。
２．データおよび手法
気象庁の一元化震源データを参照し、2018年1月1日から2022年11月30日までに能登半島北東部で発生した地震を解析対象とした。本研究では気象庁一元化震源データ、気象庁験測値データ、地震波形データ（気象庁、防災科学技術研究所、東京大学、京都大学）を使用した。震源データはMj1.2以上の地震についてDouble-Difference法（Waldhauser and Ellsworth, 2000）を用いて震源再決定されたものを用いた（Nishimura et al., 2023）。震源メカニズム解の決定は、Mj3以上の地震を解析対象とした。ただし、各クラスターの活動初期を重点的に解析するため、各クラスターの活動初期のみMj2－3の地震も解析対象としている。WINシステム（卜部・束田, 1992）を使用してP波とS波の到達時間、P波の初動極性と最大振幅を再験測した。その後、P波とSH波の振幅値データを同時に使って震源メカニズム解を推定した（e.g., Yukutake et al., 2011）。本研究では、DD法で震源が再決定され、P波初動極性データが５個以上得られている地震について、震源メカニズム解を推定した。Kagan角（Kagan, 1991）に基づいて推定した決定誤差が20度以下の震源メカニズム解データを、適切に推定された震源メカニズム解として以下の議論に使用した。本研究ではオープンアクセスのSTRESSIVERSEコード（Vavryčuk, 2014）を使用して応力テンソルインバージョンを行い、各クラスターの震源域の応力場を推定した。
３．結果と議論
西、北、東クラスターで発生した地震の多くは、西北西－東南東方向から北北西－南南東方向の主圧力軸を持つ逆断層型の震源メカニズム解であり、その節面の１つはDD法で決められた震源分布と良く一致する。応力テンソルインバージョンで推定された応力場は、最大主応力は北西-南東方向、最小主応力はほぼ鉛直方向であり、能登半島北東部の広域応力場（Uchide et al., 2022）と一致した。南クラスターでは、広域応力場と整合的な逆断層型の震源メカニズム解は少なく、広域応力場と整合的ではない正断層型や横ずれ断層型の震源メカニズム解が多く見られた。特に正断層型の地震は15 ㎞よりも深い場所に集中していた。震源が深さ15 km以浅の地震のデータを使って応力場を推定すると、最大主応力が北西-南東方向、最小主応力が北東-南西方向であった。震源が深さ15 ㎞以深の地震のデータを使って応力場を推定すると、最大主応力は北北西-南南東方向でplungeが約47 度、最小主応力は西北西-東南東方向でplungeが約5 度であり、これは広域応力場の向きと大きく異なる。南クラスターの深さ15 km以深には低比抵抗領域（吉村・他, 2023）や低速度領域（Nakajima et al., 2022; Matsubara et al. 2022）が存在し、流体に富む領域であることが指摘されている。また、深さ15 km以深の震源分布は環状であり、火山活動に伴い形成される環状岩脈との関連が指摘されている。南クラスターの深さ15 km以深では、この構造を使って移動した流体によって広域応力場とは異なる向きの局所的な応力場が形成された可能性がある。
謝辞
本研究では、気象庁の一元化震源データ、気象庁・防災科学技術研究所Hi-net・東京大学地震研究所・京都大学防災研究所の地震波形データを使用させていただきました。応力インバージョンは、Vavryčuk（2014）によって開発されたオープンアクセスのSTRESSIVERSEコードを用いて計算しました。科学研究費補助金（特別研究促進費22K19949）「能登半島北東部において継続する地震活動に関する総合調査」の補助を部分的に受けました。ここに記して感謝いたします。