2018 Fiscal Year Annual Research Report
地震活動と非地震性滑りの定量的関係の解明と非地震性滑りを含む地震統計モデルの構築
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18J01056
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
西川 友章 京都大学, 防災研究所, 特別研究員(PD)
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| Project Period (FY) |
2018-04-25 – 2021-03-31
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| Keywords | 地震活動 / 非地震性滑り / スロー地震 / 群発地震 / 繰り返し地震 / スロースリップイベント / 低周波微動 / 超低周波地震 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成30年度は、背景地震発生数と非地震性滑りの定量的関係の解明に向け、主にニュージーランドのヒクランギ海溝と日本海溝における地震活動統計解析に取り組んだ。
4月から7月にかけて、GeoNet地震カタログに収録された1997年から2015年までのマグニチュード3以上の地震活動に対して、Nishikawa & Ide (2017)の群発地震検出法を適用した。その結果、113系列の群発地震活動を検出し、ヒクランギ海溝における群発地震カタログを初めて作成した。群発地震は非地震性現象に誘発された地震活動であり、本解析で検出された群発地震はヒクランギ海溝で頻繁に観測されるスロースリップイベントによって誘発された可能性がある。次に、群発地震発生メカニズムの特定するため、上記の群発地震活動とニュージーランドのGlobal Navigation Satellite System (GNSS) データやスロースリップイベントカタログを比較した。その結果、ニュージーランド北島において群発地震の発生期間とGNSSデータの数mmの海溝向き変位のタイミングが良く対応することがわかった。
8月から3月には、日本海溝における地震活動と非地震性滑りの関係の解明に取り組んだ。防災科学技術研究所、東北大学、東京大学の研究グループと協力し、日本海溝全域における非地震性滑り関連現象（低周波微動、超低周波地震、スロースリップイベント、繰り返し地震、群発地震）の分布を明らかにする研究に取り組んだ。具体的には、陸海域の地震・測地観測網を利用し、低周波微動、超低周波地震、スロースリップイベント、繰り返し地震を検出した。また、気象庁地震カタログに収録されたマグニチュード3以上の地震活動に対して地震活動統計解析を行い、群発地震を検出した。その結果、日本海溝における5種類の非地震性滑り関連現象の詳細な分布図を初めて作成した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
平成30年度前半、ニュージーランドのヒクランギ海溝において群発地震カタログを初めて作成することができた。さらに、群発地震活動と地殻変動観測データを比較し、群発地震活動と地殻変動のタイミングに相関があることを確かめた。これはヒクランギ海溝の地震活動がプレート境界のスロースリップイベント（間欠的な非地震性滑り）によって誘発されていることを示唆する。以上の成果は、次年度以降、非地震性滑りとそれに誘発される地震活動の定量的な関係（比例定数など）を解明する上で重要な足がかりとなる。また、これらの成果を国内外の学会において発表した。
平成30年度後半、日本海溝において、５種類の非地震性滑り関連現象（低周波微動、超低周波地震、スロースリップイベント、繰り返し地震、群発地震）の詳細な分布図を初めて作成することができた。これは当初予期していなかった大きな成果である。日本海溝三陸沖では低周波微動とマグニチュード4.5から6のプレート境界地震が同期する現象が確認された。これは、三陸沖の大・中規模地震活動が非地震性滑りによって誘発されていることを示唆し、次年度以降、三陸沖における非地震性滑りと地震活動の定量的な関係を明らかにする上で重要な知見である。これらの研究成果に関する論文を米国科学誌Scienceに投稿し、現在、査読中である。
上述のとおり、平成30年度は、次年度以降の足がかりとなる成果や、予期していなかった大きな成果を上げることができた。その一方で、上述の研究に注力したために、当初予定していたアフタースリップや定常プレート運動の解析には手が回らなかった。以上を総合的に考慮すると、本研究はおおむね順調に進展していると評価できる。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度は背景地震発生レートと非地震性滑りモーメントレートを結ぶ具体的な関数形や時間ずれの分布を明らかにする。さらに、地殻変動データと地震活動記録の両者を活用し、非地震性滑りを考慮した新しい地震統計モデルの構築に着手する。
まず4月から8月にかけて、ニュージーランド・ヒクランギ海溝において、群発地震活動とスロースリップイベントに伴う地殻変動の定量的な比較を行う。具体的には、群発地震の規模と海溝向き地殻変動の大きさの比較、群発地震発生時刻と地殻変動のタイミングの比較をおこなう。これら比較により、群発地震の規模とスロースリップの規模の定量的関係と、群発地震とスロースリップの時間ずれの分布を明らかにする。また、これらの成果に関する論文を執筆し学術誌に投稿する。
9月から12月にかけて、8月までに明らかにした群発地震活動とスロースリップイベントに伴う地殻変動の定量的関係を利用し、ヒクランギ海溝において地殻変動観測網が整備される以前のスロースリップ分布を群発地震活動から推定する。さらに相模トラフ房総半島沖群発地震に対しても同様の解析を行い、ヒクランギ海溝で成り立つ定量的関係が、相模トラフでも同様に成り立つか確認する。また、相模トラフとヒクランギ海溝では、群発地震活動とスロースリップイベントに伴う地殻変動の定量的関係が異なる可能性も考えられる。その際は、相模トラフにおいて成り立つ定量的関係を明らかにし、ヒクランギ海溝との差異の原因をテクトニクスや群発地震発生メカニズムの観点から考察する。また、日本海溝銚子沖や三陸沖に対しても同様の解析を行う。特に三陸沖では低周波微動活動と地震活動の定量的関係を調べる。
1月から3月は、群発地震活動とスロースリップイベントに伴う地殻変動の定量的関係を地震活動統計モデルに組み込むことにより、非地震性滑りを考慮した新しい地震活動統計モデルの構築に着手する。
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