著者

内出 崇彦 堀川 晴央 中井 未里 松下 レイケン 重松 紀生 安藤 亮輔 今西 和俊

出版者

日本地球惑星科学連合

雑誌

日本地球惑星科学連合2016年大会

巻号頁・発行日

2016-05-19

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2016年熊本・大分地震活動は2016年4月14日の夜(日本時間)に始まり、布田川断層帯、日奈久断層帯や火山地帯に及んだ。最初の大地震(イベント #1)は4月14日21時25分に発生したMw 6.2の地震で、その後、15日の0時03分にMw 6.0の地震(イベント #2)が起こった。最大の地震(イベント #3)はMw 7.0で、16日1時25分に発生した。個別の地震の強震動のみならず、長引く大地震、中規模地震によって、住民は苦しめられている。地震活動は、布田川断層帯・日奈久断層帯、阿蘇北部地域、別府・由布院地域と、3つの離れた場所で活発になった。本研究では、以下の問題に取り組んだ。ひとつは、なぜ断層が1つの大地震でなく、3つの別々の大地震で破壊されたのかということである。もうひとつは、なぜ地震活動に空白域が見られるかという問題である。 まず、本地震活動の震源の再決定をhypoDDプログラム(Waldhause and Ellsworth, 2000)を用いて行った。その結果、布田川・日奈久の両断層帯に対応する地下の複雑な断層形状が明らかとなり、北西傾斜の断層とほぼ垂直な断層が見つかった。イベント #1の震源はほぼ垂直な断層に、イベント #2の震源は傾斜した断層にあることがわかった。イベント #3の断層は別の垂直な断層にあり、傾斜した断層とぶつかる場所に近いことがわかった。これは発震機構の初動解にほぼ対応する。おそらく、断層形状が急激に変わるところで破壊伝播が食い止められ、それと同時に次の地震の開始にも寄与しているものと考えられる。これによって、3つの大地震が次々と起こるという結果になったと考えられる。 布田川断層と阿蘇北部の間の地震活動の空白域(「阿蘇ギャップ」と呼ぶ)はイベント #3によって破壊されたということが、国立研究開発法人 防災科学技術研究所(防災科研)の基盤強震観測網(KiK-net)のデータを用いた断層すべりインバージョン解析によって明らかになった。おそらく、イベント #3によって阿蘇ギャップが、余震が起こる余力もなくなるほど完全に破壊されたためであると考えられる。これは阿蘇山の構造に関連したものであると考えられるが、これ以上の議論のためには、詳しい構造モデルやその結果の断層挙動を調べる必要がある。 由布院では動的誘発地震が発生したことが、防災科研の強震観測網(K-NET)とKiK-netの地震波形データにハイパスフィルタをかけたデータを見ることによってわかった。動的誘発地震はよく火山地帯で発生することが知られている(例えば、Hill et al., 1993)。16 Hzのハイパスフィルタをかけた地震波形の振幅を、近くで発生したMw 5.1の地震(2016年4月16日7時11分)のものと比べることで、誘発された地震の規模をM 6台半ば程度であると見積もった。これは、合成開口レーダー「だいち2号(ALOS-2)」による干渉画像で見られる変形の長さや、イベント #3が発生した直後に地震活動が活発化した地域の長さとも調和的である。地震の動的誘発によって、由布院と阿蘇北部との間には、結果として空白域が生じたものである。 われわれのデータ解析によって、2016年熊本・大分地震活動の奇妙な振る舞いを引き起こしたメカニズムが明らかになったが、まだ多くの問題が残っている。どのようにして複雑な断層が入ったのか、阿蘇ギャップと阿蘇山との関係といった問題である。この地震によって火山活動がどのような影響を受けるかという点も注目すべきである。地震や火山による災害の推定を改善するためにも、これらの研究は重要である。 謝辞本研究では、気象庁一元化処理地震カタログの検測値を使用した。検測値には、気象庁、防災科研、九州大学が運用する地震観測点のデータを含んでいる。また、防災科研の高感度地震観測網(Hi-net)、KiK-net、K-NETの地震波形データ、F-netのモーメントテンソルカタログを使用した。Global CMTプロジェクトによるモーメントテンソルカタログも使用した。

著者

矢部 優 今西 和俊 西田 究

雑誌

JpGU-AGU Joint Meeting 2020

巻号頁・発行日

2020-07-04

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In order to deal with COVID-19 pandemic, social activities have been reduced around the world. Tokyo metropolitan area is no exception, where more than 30 million people live. Self-restraint was requested in various situations by local and Japanese governments, which drastically changed our life. Working from home or layoff was introduced in many companies. Shopping malls were closed. The movement of people was reduced, and economic activities stagnated.A part of noise observed by seismometers is due to human activities including transportations and machine vibrations. It is well known that seismic noise level in the daytime is higher than in the nighttime. The social activity reduction for COVID-19 is expected to decrease seismic noise in a different way from regular pattern, which would provide us a good opportunity to improve our understanding of seismic noise. Better understanding of seismic noise may also provide us a new way to monitor human activities using seismic observations. This study investigated continuous record of seismic stations in Metropolitan Seismic Observation network (MeSO-net) maintained by National Research Institute for Earth Science and Disaster Resilience (NIED). Seismic stations of MeSO-net are settled at the bottom of shallow borehole (~20 m) in the Tokyo metropolitan area. We measured hourly seismic noise level and compared its temporal changes with a timeline of COVID-19 in Tokyo metropolitan area.We observe two types of seismic noise reduction associated with different causes in MeSO-net stations. The first one is often observed in frequency bands higher than 20 Hz. This seismic noise reduction started at the beginning of March 2020. This timing corresponds to when Japanese government closed schools. As many MeSO-net stations are settled in school property, human activities there are considered to influence seismic records of MeSO-net stations strongly in a high frequency band. The second seismic noise reduction is often observed in lower frequency band between 1-20 Hz. This seismic noise reduction started on April 13th 2020. This timing corresponds to the first beginning of week after the Japanese government declared a state of emergency in Tokyo metropolitan area on April 8th 2020. Seismic noise reduction in lower frequency band is expected to be related with stagnated economic activities, such as decreasing transportations and closing buildings or factories.

著者

今西 和俊

出版者

独立行政法人産業技術総合研究所

雑誌

若手研究(B)

巻号頁・発行日

2008

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大地震の発生過程を理解するためには、絶対値まで含めた応力場の情報が欠かせない。そこで、余震のメカニズム解と本震断層のすべり量分布を用いて震源域における絶対応力場を推定する方法を提案し、それを4つの地震(1995年兵庫県南部地震、2007年新潟県中越沖地震、2007年能登半島地震、2009年駿河湾の地震)に適用した。推定結果は色々な観測事例とも調和的であり、手法の有効性も確認できた。

著者

松澤 孝紀 武尾 実 井出 哲 飯尾 能久 伊藤 久男 今西 和俊 堀内 茂木

出版者

公益社団法人 日本地震学会

雑誌

地震 第2輯 (ISSN:00371114)

巻号頁・発行日

vol.56, no.1, pp.75-88, 2003-06-02 (Released:2010-03-11)

参考文献数

21

被引用文献数

3

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We estimated S-wave attenuation (QS-1) in a wide frequency range between 4Hz and 60Hz using the twofold spectral ratio [Matsuzawa et al. (1989)] in the western Nagano region, Japan, where the 1984 Naganoken-Seibu earthquake (M6.8) occurred and the seismicity is still active. In the region, there are 49 seismic stations in a range of around 10km in diameter and station separation is several kilometers. In this analysis, 156 shallow (depth <10km) events (0.9≤MW≤2.6) are used. We can effectively reduce the errors of the estimation by using a number of ray paths. We also determined the focal mechanisms of these events and corrected the waveform amplitudes using them. The direct S-wave portions of the seismograms are relatively small in a high frequency range (above 60Hz) at surface stations compared to the lower frequency waves, and contaminated by P-coda waves. Thus, to estimate QS-1 value, we used only the waves whose S/N ratios are greater than 2, where the noise levels are calculated for the time windows just before S-wave arrivals. Obtained QS-1 values show strong frequency dependence below 10Hz, but weak above 10Hz. These values are slightly larger than the ones estimated by Yoshimoto et al. (1998) from the coda-normalization method. This difference is probably owing to the fracture area of the 1984 Naganoken-Seibu earthquake that has strong attenuation.

著者

内出 崇彦 今西 和俊

出版者

日本地球惑星科学連合

雑誌

日本地球惑星科学連合2016年大会

巻号頁・発行日

2016-03-10

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Earthquake statistics needs parameterized information on earthquakes. One of such parameters is the magnitude. The local magnitude scales, such as the JMA magnitude (Mj), based on amplitudes of seismograms are easy to estimate and therefore usually included in earthquake catalogs. The moment magnitude (Mw) is based on the physical source parameter, seismic moment, however needs much effort for the estimation especially for microearthquakes. Though the consistency between Mj and Mw is guaranteed for the medium earthquakes, we need to check that for microearthquakes.As for use of earthquake catalogs, we should know the completeness magnitude above which catalog is complete. A type of it is Mc defined as a magnitude where magnitude-frequency distribution starts deviating from the Gutenberg-Richter’s (GR) law. Another one is based on earthquake detectability. Schorlemmer and Woessner [2008] proposed MP based on the detectability inferred from the pick information. They showed the Californian case that MP is smaller than Mc, which indicates the breakdown of the GR law. It is important to confirm if the breakdown really occurs. Our study investigates if the discrepancies are also seen in case of Mw.Mw Estimation for MicroearthquakesWe stably estimate seismic moment of microearthquakes based on moment ratios to nearby small earthquakes whose seismic moments are available in the NIED MT catalog, by a multiple spectral ratio analysis [Uchide and Imanishi, under review]. Applying this method to earthquakes in Fukushima Hamadori and northern Ibaraki prefecture areas, eventually we obtained the seismic moments of a total of 19140 earthquakes (Mj 0.4 - 3.8). The striking result of this study is that the change in slopes of the Mj-Mw curve: 1 and 0.5 at higher and lower magnitudes, respectively (see Figure). The discrepancies between Mj and Mw are significant for microearthquakes, suggesting that Mj underestimates the sizes of microearthquakes.Completeness Magnitudes and b-valuesThe result above must affect earthquake statistics. Here we study Mc and b-value of the GR law. Following Ogata and Katsura [1993], we assume the earthquake detectability as the cumulative normal distribution with a mean, μ, and a standard deviation, σ, and estimate the GR parameters (a and b) together with μ and σ. We define Mc = μ + 2.33 σ where the detection rate is 99 %. Applying this method to the monthly seismicity data in the study area, we found that the Mc for Mw is lower than that for Mj converted into Mw, however still larger than MP converted into Mw. This may be due to the breakdown of the GR law for microearthquakes, though another possibility is that the incompleteness of earthquake catalog overestimates the detectability, resulting the underestimate of MP.b-values for Mw (bw) are systematically larger than those for Mj (bj). The temporal trends for bw and bj are similar to each other. When bj increases, bw also increases. This does not affect discussions inferred from the qualitative temporal change in b-values [e.g., Nanjo et al., 2012]. bw is often larger than 1.5, indicating that the moment release is dominantly done by smaller earthquakes.AcknowledgementWe used the JMA Unified Earthquake Catalog, seismograms from NIED Hi-net and the NIED moment tensor catalog.Figure: Comparison between Mj and Mw inferred from the multiple spectral ratio analyses (color image for the distribution and circles for the median Mw) and the NIED MT solutions.

著者

今西 和俊 内出 崇彦 椎名 高裕 松下 レイケン 中井 未里

出版者

国立研究開発法人 産業技術総合研究所 地質調査総合センター

雑誌

地質調査研究報告 (ISSN:13464272)

巻号頁・発行日

vol.72, no.1, pp.23-40, 2021-03-30 (Released:2021-04-14)

参考文献数

45

被引用文献数

1

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中国地域の地殻内応力マップを作成するため,過去12年間にわたるマグニチュード1.5以上の地震の発震機構解を決定した.気象庁一元化カタログもコンパイルし,10 kmメッシュの応力マップとして纏めた.小さな地震まで解析して発震機構解データを増やしたことで,先行研究よりも応力場の空間分解能を格段に高くすることができた.得られた応力マップから,この地域は東西圧縮の横ずれ場に卓越しているが,島根県・鳥取県の日本海側になると応力方位が時計回りに約20°回転して西北西−東南東方向を示すようになる様子が詳しくわかるようになった.応力マップをもとに活断層の活動性について評価を行ったところ,地震調査研究推進本部 地震調査委員会(2016)が評価対象とした中国地域の30の活断層のうち,現在の応力場,一般的な摩擦係数のもとで再活動する条件を満たしているのは28あることがわかった.残りの2つの活断層は現在の応力場では動きにくく,再活動するためには,異常間隙水圧の発生や隣接する活断層の破壊に伴う応力変化でトリガーされるなどの外的要因が必要になると考えられる.

著者

今西 和俊 内出 崇彦 大谷 真紀子 松下 レイケン 中井 未里

出版者

国立研究開発法人 産業技術総合研究所 地質調査総合センター

雑誌

地質調査研究報告 (ISSN:13464272)

巻号頁・発行日

vol.70, no.3, pp.273-298, 2019-06-28 (Released:2019-07-06)

参考文献数

59

被引用文献数

7

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関東地域の地殻応力マップを作成するため,過去14 年間にわたるマグニチュード1.5以上の地震の発震機構解を決定した.気象庁一元化カタログや我々の先行研究の結果もコンパイルし,10 kmメッシュの応力マップとして纏めた.小さな地震まで解析して発震機構解データを増やしたことで,先行研究よりも応力場の空白域が減少し,さらに応力場の空間分解能を格段に高くすることができた.得られた応力マップは非常に複雑な様相を示しており,最大水平圧縮応力方位(SHmax)が急変する場所があること,伊豆半島から北部に向けてSHmaxが時計回りに回転すること,数十kmスケールの複数の応力区が確認できること,太平洋沿岸域は正断層場が卓越するなどの特徴が明らかになった.これらの特徴は,この地域のテクトニクスの理解や将来の地震リスクを評価する上で重要な情報である.