Quantitative evaluation of frictional heat of the Futagawa fault ruptured during the Kumamoto Mw 7.1 earthquake and investigation of singular temperature structure in the area

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19H00717
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Medium-sized Section 17:Earth and planetary science and related fields
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: Lin Weiren (リンウェイレン) 京都大学, 工学研究科, 教授 (80371714)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 山本 由弦 神戸大学, 理学研究科, 教授 (10435753) ; 木下 正高 東京大学, 地震研究所, 教授 (50225009) ; 濱田 洋平 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 高知コア研究所, 研究員 (80736091)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 布田川断層 / 温度分布 / 地下水 / 応力状態

Outline of Final Research Achievements

After the Mw 7.0 mainshock of the 2016 Kumamoto earthquake sequence, a 700 m-deep borehole and two shallow boreholes drilled for scientific investigation penetrated the Futagawa fault which ruptured during the mainshock. In this study, an ancient >200 m cumulative normal faulting displacement along the Futagawa fault dextrally slipped during the mainshock was identified by analyses of retrieved rock samples and logging data in the multiborehole drilling program. For identifying possible temperature anomaly caused by coseismic frictional heating of the Futagawa fault, measurements of temperature depth profile in the deep main borehole were repeated, and temperature change with time was monitored. In addition, observation of groundwater level in the main borehole in which groundwater is connecting to the aquifer below 300 m-depth suggested that the second aquifer layer traditionally confirmed at shallower than 200 m might extend to the formations below 300 m.

Free Research Field

固体地球物理学と地質学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

地震は震源断層が高速で滑ることによって発生するため，断層の滑り特性は被害を引き起こす地表の地震動などを大きく左右する．2016年に発生した熊本地震（本震）の震源である布田川断層についてもその滑り特性は未解明の部分が多い．本研究では，熊本地震後に掘削された深度700ｍの調査孔を利用して，布田川断層に関する研究を行った。研究成果の一例として，布田川断層は熊本地震ではほぼ水平にずれるように滑っていたが，約9万年前までは縦に滑ることによる累積の鉛直落差が200 mにも及んでいることを発見した．このような研究の知見の積み重ねは，将来の地震・津波に対する防災・減災対策の構築にも資すると期待される．