高時空間分解能での地殻歪場の推定によるゆっくり地震の発生過程と条件の解明

2014 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 23540503
• Research Institution: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
• Principal Investigator: 大谷 竜 独立行政法人産業技術総合研究所, 地質情報研究部門, 主任研究員 (50356648)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 名和 一成 独立行政法人産業技術総合研究所, 地質情報研究部門, 研究グループ長 (20262082)
• Project Period (FY): 2011-04-28 – 2015-03-31
• Keywords: ゆっくり地震 / GNSS連続観測網 / 地殻変動 / ウェーブレット変換

Outline of Annual Research Achievements

過去多数のゆっくり地震が観測されている、国土地理院のGNSS連続観測網による八重山諸島のデータを用いて、ゆっくり地震に伴う歪場の変動の時空間構造を調査した。各観測点の変位データから面積歪を計算した後、連続ウェーブレット変換を行ってウェーブレット係数の時間変化を求めた。その際、適切なウェーブレット基底の選択のため各種ウェーブレット関数を用いたが、対称性の高いウェーブレットは一方でその形が複雑であることから変換された係数の解釈が難しいことが分かり、最もシンプルなHaarウェーブレットを用いた。事前にゆっくり地震に似せた合成信号を用いて、Haarウェーブレットを基底としてウェーブレット変換を行い、各スケールの係数の時間変化の構造と元の時系列の比較からゆっくり地震の検出精度を確認したところ、先行研究のように推定された係数のピークは必ずしもゆっくり地震の開始時期には対応していなく、ゆっくり地震が発生している期間の中間周辺に対応していた。そこでこの性質を利用し、同一スケールの係数の時間変化における極値の間隔が、ゆっくり地震の繰り返し間隔に対応するものとし、ゆっくり地震の発生の周期を同定した。まず八重山諸島全体を覆う面積歪について、ウェーブレット係数の極値を求めた。本領域で発生するゆっくり地震のおおよその周期に対応するスケールを選び、発生間隔を求めたところ、208.3日となった。更にこの領域を分割するような区画について同様の方法で歪を求め、ウェーブレット係数の時間変動を比較してみたが、明瞭な関係性は見られなかった。これはゆっくり地震の断層面が八重山諸島全体を覆い、各区画でのゆっくり地震による歪変化が同じような時期に観測されるため、歪変換におけるS/Nの低さと相まって小区画間で変動を分離できるほどの時空間分解能がなかったためだと考えられる。