相互作用のある複合断層系の動的挙動の解析と強震動予測

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 06680423
• Research Institution: University of Tokyo
• Principal Investigator: 山下 輝夫 東京大学, 地震研究所, 教授 (10114696)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 梅田 康弘 東京大学, 京都大学防災研究所, 助教授 (10025421) ; 宮武 隆 東京大学, 地震研究所, 助教授 (60126183)
• Keywords: 断層 / 亀裂 / 強震動 / 相互作用 / 破壊

Research Abstract

強震動の発生機構を「相互作用のある複合断層系」という視点から、理論および観測の面から研究を行った。なお、1995年兵庫県南部地震では、実際に複数の活断層が活動し、複合断層系として震源破壊を理解する重要性が広く認識された。
理論面から、まず、二次元問題において相互作用のある平行な複合断層系の数学的解析手法の開発を完成した。これを用いて、亀裂が密分布する断層帯内での地震の破壊の初まりについて詳細なシミュレーションを実行した。これにより、次のようなこと明らかになった。破壊のごく初めりでは、面外亀裂間の相互作用が卓越しているため、破壊の成長はきわめてゆっくりとしたものである。しかし、成長を続けるうちに徐々に面内亀裂間の相互作用が卓越するようになり、急激に高速成長に転ずる。この破壊により放射される弾性波を計算すると、破壊が高速成長に転ずる時にたいへん大きな強震動が放射されることがわかる。これは、浅い大地震の観測から梅田が確認したブライトスポットフェイズに相当し、観測結果をたいへん良く説明する。これから、浅い大地震ブライトスポット形成は、相互作用のパターンの急変として理解される。
観測およびデータ解析面からは、浅い大地震について広帯域記録など精度の良い地震記録の収集蓄積を行い、地震マグニチュードと地震波立ち上がりから測ったブライトスポットフェイズの到着時間の間に強い相関があり、梅田の提案した経験式の妥当性が再確認された。さらに、1995年兵庫県南部地震についてブライトスポットの位置を見積もり、複合断層系との関係を明らかにした。

Research Products

• [Publications] 山下輝夫: "Apparent criticial slip displacement caused by the existence of a fault zone" Geophysical Journal International. 125. (1996)
• [Publications] 梅田康弘: "Dynamic nuclection arresting mechanism of shallow earthquake faulting" Tectonophysics. (1996)