[S22P-03] 3-D seismic velocity structure in the source region of the 2024 Noto Earthquake revealed by a dense aftershock observation
1. はじめに
令和６年（2024年）能登半島地震（Mj7.6）は，能登半島北岸～西岸に沿う海底活断層を震源として発生し，余震分布は約150 kmの長さに及んだ。能登半島北岸の海底活断層は，その連続性に基づいて，西から門前沖，猿山岬沖，輪島沖，珠洲沖のセグメントに区分されている（井上・岡村，2010）。一方，能登半島陸域は，山地の高度分布に基づいて，桑塚，猿山，鉢伏，宝立の山地群に分類されており，それぞれ差別的な変動を受けた地塊であると指摘されている（太田ほか，1976）。これらの海底活断層セグメントと陸域の地殻構造の関係は，澤田ほか（2012）が重力異常に基づいて論じているが，まだ未解明な点が多い。両者の関係は，能登半島地震の発生機構や活断層の連動メカニズムの解明のためにも重要である。我々は，これらの点を精密な余震分布，震源域の地震波速度構造から検討するために，稠密余震観測を実施した。精密な余震分布については，本大会で高橋ほかが報告する。本発表では，臨時観測データを用いた３次元地震波速度構造について報告する。
2. 観測データ
2024年4月22日から7月2日に能登半島陸域の震源域に30点の臨時観測点を設置した。これらの臨時観測点は，定常観測点と併せて，概ね5 km間隔で震源域陸域をカバーするように配置した。各観測点には固有周期2Hzの速度型地震計KVS-300とデータロガーEDR-X7000（いずれも近計システム製）を設置し，サンプリング周波数250Hzで連続収録した。
3. 解析
はじめに，気象庁一元化震源カタログに基づき，観測期間中（4/22 9:00～7/2 14:00）に震源域（北緯36.9～37.75度，東経136.3～137.6度）で発生した12,366個の地震の波形記録を臨時観測データから抽出した。次に，地震毎に統合したデータに対してwinシステム（卜部・束田，1992）で自動検測を行い，P，S波の到着時刻が各5観測点以上で得られた6,869個の地震を選定した。これらの検測データを定常観測点のものと統合した上で， hypomh（Hirata and Matsu’ura, 1987）で暫定的な震源決定を行い，誤差1 km以内で収束した4,808個の地震をトモグラフィ解析の対象とした。最後に，統合した検測値データを用いてtomoDD（Zhang and Thurber, 2003）によりトモグラフィ解析を行った。解析に用いた観測点総数は54，走時差データはP波が約45万，S波が約37万個である。解析グリッドは，水平方向を5 km間隔とし，鉛直方向を深さ0, 2.5, 5, 7.5, 10, 12.5, 15, 17.5, 20, 25, 30 kmに設定した。
4. 暫定結果
震源の深さの下限は能登半島東部の珠洲付近で12～13kmであり，西側に向けて浅くなる傾向が見られる。能登半島陸域周辺では，この地震発生深度以浅において，十分な波線密度（DWS>500）が分布し，チェッカーボードテストでも分解能が確認された。得られたP波速度構造の主な特徴は次の通りである。
①深さ0 kmの速度分布は表層地質や重力異常（澤田ほか，2012）との対応が認められる。すなわち，低速度領域は堆積岩類，中速度領域は火山岩類，高速度領域は深成岩類の分布域（高重力異常）に概ね対応する。
②能登半島東部では，輪島市曽々木の町野川河口付近（能登半島北岸）～能登町九十九湾付近（能登半島南岸）を軸とする北西―南東方向に，半島を横断する幅約10 kmの低速度帯が深さ5～12.5 kmに認められる。余震の震央分布はこの帯状領域付近で最も南に張り出しており，その東西で屈曲している。また，2020年12月以降の前駆的な群発地震活動の発生域は，この低速度帯の東側の高速度領域に限定される。
③能登半島西部では，輪島市門前町八ツ島付近（能登半島西岸）～穴水町の能登鹿島駅付近（能登半島東岸）を軸とする西北西―東南東方向に，半島を横断する幅約10 kmの高速度帯が深さ5～10 kmに認められる。この高速度領域に沿って余震が東岸付近まで発生している。余震の深さは全体的に東ほど深まる傾向にあり，本震当日16:18にはこの最深部付近でM6.1の地震が発生している。一方，富来川以西ではより浅部に余震分布が集中している。
5. おわりに
上記②，③の不均質構造は能登半島に直交し，余震分布の変化にも対応するため，地震の起こり方に影響を与えている可能性が高い。これらの特徴は，解析条件を多少変えても見出されるため，比較的ロバストであると考えられる。今後さらに使用データを精査した上で，S波速度，Vp/Vs構造も含めて明らかにし，2024年能登半島地震の震源断層や活断層，地塊境界との対応を議論する予定である。
令和６年（2024年）能登半島地震（Mj7.6）は，能登半島北岸～西岸に沿う海底活断層を震源として発生し，余震分布は約150 kmの長さに及んだ。能登半島北岸の海底活断層は，その連続性に基づいて，西から門前沖，猿山岬沖，輪島沖，珠洲沖のセグメントに区分されている（井上・岡村，2010）。一方，能登半島陸域は，山地の高度分布に基づいて，桑塚，猿山，鉢伏，宝立の山地群に分類されており，それぞれ差別的な変動を受けた地塊であると指摘されている（太田ほか，1976）。これらの海底活断層セグメントと陸域の地殻構造の関係は，澤田ほか（2012）が重力異常に基づいて論じているが，まだ未解明な点が多い。両者の関係は，能登半島地震の発生機構や活断層の連動メカニズムの解明のためにも重要である。我々は，これらの点を精密な余震分布，震源域の地震波速度構造から検討するために，稠密余震観測を実施した。精密な余震分布については，本大会で高橋ほかが報告する。本発表では，臨時観測データを用いた３次元地震波速度構造について報告する。
2. 観測データ
2024年4月22日から7月2日に能登半島陸域の震源域に30点の臨時観測点を設置した。これらの臨時観測点は，定常観測点と併せて，概ね5 km間隔で震源域陸域をカバーするように配置した。各観測点には固有周期2Hzの速度型地震計KVS-300とデータロガーEDR-X7000（いずれも近計システム製）を設置し，サンプリング周波数250Hzで連続収録した。
3. 解析
はじめに，気象庁一元化震源カタログに基づき，観測期間中（4/22 9:00～7/2 14:00）に震源域（北緯36.9～37.75度，東経136.3～137.6度）で発生した12,366個の地震の波形記録を臨時観測データから抽出した。次に，地震毎に統合したデータに対してwinシステム（卜部・束田，1992）で自動検測を行い，P，S波の到着時刻が各5観測点以上で得られた6,869個の地震を選定した。これらの検測データを定常観測点のものと統合した上で， hypomh（Hirata and Matsu’ura, 1987）で暫定的な震源決定を行い，誤差1 km以内で収束した4,808個の地震をトモグラフィ解析の対象とした。最後に，統合した検測値データを用いてtomoDD（Zhang and Thurber, 2003）によりトモグラフィ解析を行った。解析に用いた観測点総数は54，走時差データはP波が約45万，S波が約37万個である。解析グリッドは，水平方向を5 km間隔とし，鉛直方向を深さ0, 2.5, 5, 7.5, 10, 12.5, 15, 17.5, 20, 25, 30 kmに設定した。
4. 暫定結果
震源の深さの下限は能登半島東部の珠洲付近で12～13kmであり，西側に向けて浅くなる傾向が見られる。能登半島陸域周辺では，この地震発生深度以浅において，十分な波線密度（DWS>500）が分布し，チェッカーボードテストでも分解能が確認された。得られたP波速度構造の主な特徴は次の通りである。
①深さ0 kmの速度分布は表層地質や重力異常（澤田ほか，2012）との対応が認められる。すなわち，低速度領域は堆積岩類，中速度領域は火山岩類，高速度領域は深成岩類の分布域（高重力異常）に概ね対応する。
②能登半島東部では，輪島市曽々木の町野川河口付近（能登半島北岸）～能登町九十九湾付近（能登半島南岸）を軸とする北西―南東方向に，半島を横断する幅約10 kmの低速度帯が深さ5～12.5 kmに認められる。余震の震央分布はこの帯状領域付近で最も南に張り出しており，その東西で屈曲している。また，2020年12月以降の前駆的な群発地震活動の発生域は，この低速度帯の東側の高速度領域に限定される。
③能登半島西部では，輪島市門前町八ツ島付近（能登半島西岸）～穴水町の能登鹿島駅付近（能登半島東岸）を軸とする西北西―東南東方向に，半島を横断する幅約10 kmの高速度帯が深さ5～10 kmに認められる。この高速度領域に沿って余震が東岸付近まで発生している。余震の深さは全体的に東ほど深まる傾向にあり，本震当日16:18にはこの最深部付近でM6.1の地震が発生している。一方，富来川以西ではより浅部に余震分布が集中している。
5. おわりに
上記②，③の不均質構造は能登半島に直交し，余震分布の変化にも対応するため，地震の起こり方に影響を与えている可能性が高い。これらの特徴は，解析条件を多少変えても見出されるため，比較的ロバストであると考えられる。今後さらに使用データを精査した上で，S波速度，Vp/Vs構造も含めて明らかにし，2024年能登半島地震の震源断層や活断層，地塊境界との対応を議論する予定である。