SSE detection in inland following earthquake swams

• Project Area: Science of slow earthquakes
• Project/Area Number: 17H05410
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Science and Engineering
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 大園 真子 北海道大学, 理学研究院, 講師 (10623837)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2019-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2018)
• Budget Amount: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000); Fiscal Year 2018: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2017: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
• Keywords: 地殻変動 / 群発地震活動 / スロー地震 / 内陸 / 測地 / 地震

Outline of Annual Research Achievements

内陸スロー地震の検出を試みた．今年度は，既にスロー地震の存在が分かっている北海道地域を対象として，検出方法の確立を行った．
群発的な地震活動があるところでスロー地震が発生しているという事例に基づき，まずは気象庁一元化震源カタログからM3以上，深さ30km以浅の地震活動を調べた結果，18の地域で群発的な地震活動があることが分かった．次に国土地理院が展開するGNSS連続観測網GEONETのデータから，群発的な地震活動域を横断するような基線での基線長時系列の変化を確認し，異常地殻変動の有無を確認した．
その結果，北海道北部と中南部の日高地域で明らかにスロー地震と思われる非定常地殻変動が見つかった．北海道北部は既にOhzono et al. (2015) で検出されていた地域であり，この方法が内陸スロー地震を探索する方法として有効であることを確認できた．また，日高地方の非定常地殻変動は2011年9月のM5.1の地震以降に約4ヶ月間継続したことが分かった．この地域は地塁帯の活構造としての活動が指摘されている場所であり，その活動の1つを捉えた可能性がある．
群発地震活動域の検出数（18箇所）に対して，内陸スロー地震が見つかった場所は少ない（2箇所）．効率的にスロー地震の発生域を検出するために，群発地震活動とする地震活動の閾値を変えてスロー地震が検出される条件について考察した．結果として，M3.5からM4.0以上の地震活動が短期間で発生している場合に，GNSSの基線長にもスロー地震と考えられる非定常地殻変動が現れる．したがって，この規模以上の群発的な地震活動がある地域を検出することで，効率的にスロー地震の発生域を特定できる可能性を明らかにした．

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

当初の研究計画では日本海東縁地域を主な対象領域とする予定であったが，スロー地震検出手法の確立を先に行い，その後様々な地域でその手法を用いるという手順に変更した．既に内陸スロー地震の存在が報告されている地域が，今年度確立した手法で確実に捉えられることが確認できたため，これをどの地域に用いても適用できる形となった．そのため来年度に向けて，対象領域とする日本海東縁地域にスムーズに本手法の適用が可能と考えている．また，新しい内陸スロー地震と思われる事例も発見できたため，スロー地震の多様性およびメカニズムの解明に向けて，順調に事例を増やすことができている．

Strategy for Future Research Activity

本年度はスロー地震の探索手法の確立に時間を割いたため，主な対象領域としている日本海東縁地域でのスロー地震の探索が後回しとなった．今後は今回確立したスロー地震の探索手法を応用して，日本海東縁地域でのスロー地震の探索および見つかったスロー地震についてのメカニズムの解明を試みる．
スロー地震の探索手順としては，今年度とほぼ同様とする．群発地震活動域と定義する地震活動の規模の閾値については，M4以上の複数個の地震活動があるところにターゲットとして，探索の効率化を図る．その群発地震域と認められた地域において，周辺のGNSS観測点がその地域を横断するように選んで基線を作成し，その基線長時系列の変化を追い，地震活動に伴う非定常変動がないかを判定する．
得られた内陸スロー地震の候補について，可能であれば断層の推定を行い，スロー地震の発生メカニズムについて考察する．これまでの事例から，地震活動の開始と共に，浅部のデタッチメントや背斜・向斜構造の面を利用した非地震性すべりが発生する傾向があるため，そのような地形がある地域では，浅部の地下構造の対応関係についても考える．最終的に，群発地震活動の規模とスロー地震の継続期間や規模の対応関係をまとめたり，沈み込み帯で作成されているようなスケーリング則と内陸スロー地震との比較を行ったりすることで，内陸スロー地震の発生メカニズムについて理解すると共に，スロー地震の多様性について，新しい知見を得る．

Research Products

• [Journal Article] Prestate of Stress and Fault Behavior During the 2016 Kumamoto Earthquake (M7.3) (2018)
  • Author(s): Matsumoto, S., Y. Yamashita, M. Nakamoto, M. Miyazaki, S. Sakai, Y. Iio, H. Shimizu, K. Goto, T. Okada, M. Ohzono, T. Terakawa, M. Kosuga, M. Yoshimi, and Y. Asano
  • Journal Title: Geophysical Research Letters Volume: 45 Pages: 637-645
  • DOI: 10.1002/2017gl075725
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] 2014年7月8日に発生した北海道白老町付近（胆振地方中東部）の地震（MJMA 5.6）について (2018)
  • Author(s): 一柳昌義, シェスタコフ ニコライ, 奥山哲, 大園真子, 笠原稔, 高橋浩晃
  • Journal Title: 北大地物報告 Volume: 81 Pages: 17-26
  • Open Access
• [Journal Article] GNSS観測に基づく2016年熊本地震（M7.3）の余効変動時系列解析による九州地方の粘性構造の推定 (2018)
  • Author(s): 不破智志, 大園真子
  • Journal Title: 北大地物報告 Volume: 81 Pages: 45-55
  • DOI: 10.14943/gbhu.81.45
  • URL: http://hdl.handle.net/2115/68478
  • Open Access
• [Journal Article] 道東カルデラ火山地域における絶対重力測定 (2018)
  • Author(s): 名和一成, 宮川歩夢, 山崎雅, 望月一磨, 高橋浩晃, 大園真子, 岡田和見, 岡大輔, 岡崎紀俊, 本多亮
  • Journal Title: 北大地物報告 Volume: 81 Pages: 11-16
  • DOI: 10.14943/gbhu.81.11
  • URL: http://hdl.handle.net/2115/68474
  • Open Access
• [Journal Article] 十勝岳火口周辺域での重力鉛直勾配測定 (2018)
  • Author(s): 高橋浩晃, 大園真子, 一柳昌義, 山口照寛, 岡田和見, 齊藤一真, 不破智志, 伊藤ちひろ, 岡崎紀俊, 高木朗充, 本多亮
  • Journal Title: 北大地物報告 Volume: 81 Pages: 57-60
  • DOI: 10.14943/gbhu.81.57
  • URL: http://hdl.handle.net/2115/68480
  • Open Access
• [Presentation] Transient responses of surface properties to large earthquakes: what do we learn from coupling geomorphological and geophysical data? (2017)
  • Author(s): Hovius, N., O. Marc, C. Sens-Schnfelder, P. Meunier, L. Illien, M. Hobiger, Y. Hsu, M. Ohzono, K. Sawazaki, C. Rault
  • Organizer: EGU2017
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Pre-state of stress on the fault of the 2016 Kumamoto earthquake (Mj7.3) inferred from moment tensor data of micro-earthquakes before the mainshock (2017)
  • Author(s): Matsumoto, S., Y. Yamashita, M. Nakamoto, M. Miyazaki, S. Sakai, Y. Iio, K. Goto, T. Okada, M. Ohzono, T. Terakawa, M. Kosuga, M. Yoshimi, Y. Asano
  • Organizer: EGU2017
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Estimation of the long-term effect of viscoelastic relaxation induced by the 2011 Tohoku earthquake and other interplate earthquakes around northeastern Asia (2017)
  • Author(s): Ohzono, M., H. Takahashi, N. Shestakov, G. Meng, and M. Gerasimenko
  • Organizer: AGU 2017 Fall Meeting
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Possibility of the real-time dynamic strain field monitoring deduced from GNSS data: case study of the 2016 Kumamoto earthquake sequence (2017)
  • Author(s): Ohta, Y., M. Ohzono, H. Takahashi, S. Kawamoto, and R. Hino
  • Organizer: AGU 2017 Fall Meeting
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 2011年東北地方太平洋沖地震(M9.0)による北東アジア地域の余効変動とレオロジー構造の推定 (2017)
  • Author(s): 大園真子, 高橋浩晃, N. V. Shestacov, G. Meng, M. D. Gerasimenko
  • Organizer: 日本地震学会2017年秋季大会
• [Presentation] 屈斜路カルデラ周辺の温度構造とひずみ分布 (2017)
  • Author(s): 高橋浩晃, 大園真子, 一柳昌義, 岡崎紀俊, 鈴木隆広, 秋田藤夫
  • Organizer: 日本地震学会2017年秋季大会
• [Presentation] 2016年熊本地震後GNSS観測による余効変動の観測(2) (2017)
  • Author(s): 中尾茂, 松島健, 田部井隆雄, 山科匡史, 大倉敬宏, 西村卓也, 澁谷拓郎, 寺石眞弘, 伊藤武男, 鷺谷威, 松廣健二郎, 加藤照之, 福田淳一, 渡邉篤志, 三浦哲, 太田雄策, 出町知嗣, 高橋浩晃, 大園真子, 山口照寛, 岡田和見
  • Organizer: 日本地震学会2017年秋季大会
• [Presentation] ネパールにおけるGNSS観測網の整備と地震ポテンシャル評価：序報 (2017)
  • Author(s): 田部井隆雄, 大園真子, 纐纈一起, 三宅弘恵, R. Bhandari, J. B. Chand, S. N. Sapkota
  • Organizer: 日本測地学会第128回講演会
• [Presentation] 屈斜路カルデラ周辺の地温勾配分布 (2017)
  • Author(s): 高橋浩晃, 大園真子, 岡崎紀俊, 鈴木隆広, 秋田藤夫
  • Organizer: 日本火山学会2017年度秋季大会
• [Presentation] GNSSデータを用いた日本海東縁周辺の地震間地殻変動場の時空間変化 (2017)
  • Author(s): 佐藤未佳, 大園真子, 長谷見晶子
  • Organizer: JpGU-AGU Joint Meeting 2017
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Post-seismic deformation of 2016 Kumamoto Earthquake by continuous GNSS network (2017)
  • Author(s): 中尾茂, 松島健, 田部井隆雄, 大久保慎人, 山品匡史, 大倉敬宏, 西村卓也, 澁谷拓郎, 寺石眞弘, 伊藤武男, 鷺谷威, 松廣健二郎, 加藤照之, 福田淳一, 渡邉篤志, 三浦哲, 太田雄策, 出町知嗣, 高橋浩晃, 大園真子, 山口照寛, 岡田和見
  • Organizer: JpGU-AGU Joint Meeting 2017
• [Presentation] 2016年熊本地震(M7.3)による余効変動の時系列解析 (2017)
  • Author(s): 不破智志, 大園真子
  • Organizer: 日本地震学会2017年秋季大会
• [Presentation] 2016年熊本地震の誘発地震と動的ひずみの関係 (2017)
  • Author(s): 齊藤一真, 高橋浩晃, 大園真子
  • Organizer: 日本地震学会2017年秋季大会
• [Presentation] 十勝岳火口近傍での重力鉛直勾配測定 (2017)
  • Author(s): 高橋浩晃, 岡崎紀俊, 高木朗充, 本多亮, 大園真子, 一柳昌義, 山口照寛, 岡田和見, 齊藤一真, 不破智志, 伊藤ちひろ, 高橋良
  • Organizer: 日本測地学会第128回講演会
• [Presentation] 2016年熊本地震後のGNSSによる地殻変動観測(2) (2017)
  • Author(s): 中尾茂, 大久保慎人, 西村卓也, 伊藤武男, 加藤照之, 三浦哲, 松島健, 田部井隆雄, 山品匡史, 大倉敬宏, 澁谷拓郎, 寺石眞弘, 鷺谷威, 松廣健二郎, 福田淳一, 渡邉篤志, 太田雄策, 出町知嗣, 高橋浩晃, 大園真子, 山口照寛, 岡田和見
  • Organizer: 日本測地学会第128回講演会
• [Presentation] GEONETデータを用いた北海道におけるひずみの時空間分布(2) (2017)
  • Author(s): 大園真子, 高橋浩晃, 山口照寛
  • Organizer: 日本測地学会第128回講演会
• [Presentation] 北海道東部阿寒火山地域におけるGNSS統合解析 (2017)
  • Author(s): 大園真子, 高橋浩晃, 村上亮, 奥山哲, 岡崎紀俊, 田村慎, 秋田藤夫
  • Organizer: 日本火山学会2017年度秋季大会
• [Presentation] PALSAR-2 により検出された雌阿寒岳周辺での最近の地殻変動 (2017)
  • Author(s): 奥山哲, 宮本聖史, 高橋浩晃, 宮城洋介, 青山裕, 大園真子, 岡崎紀俊, 秋田藤夫, 齋藤公一滝, 安藤忍
  • Organizer: 日本火山学会2017年度秋季大会
• [Presentation] 精密重力観測による十勝岳 62-Ⅱ火口付近の重力変化 (2017)
  • Author(s): 岡崎紀俊, 高橋良, 高橋浩晃, 大園真子, 一柳昌義, 山口照寛, 岡田和見, 本多亮, 高木朗充
  • Organizer: 日本火山学会2017年度秋季大会