著者

西川 友章 松澤 孝紀 太田 和晃 内田 直希 西村 卓也 井出 哲

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2019年大会

巻号頁・発行日

2019-03-14

---

Subduction zone megathrust earthquakes result from the interplay between fast dynamic rupture and slow deformation processes, which are directly observed as various slow earthquakes, including tectonic tremors, very low-frequency earthquake (VLFs) and slow slip events (SSEs), and indirectly suggested by a temporal change in the frequency of repeating earthquakes and the occurrence of episodic earthquake swarms. Some megathrust earthquakes have been preceded by slow earthquakes and terminated near the areas where slow earthquakes were frequently observed. While capturing the entire spectrum of slow earthquake activity is crucial for estimating the occurrence time and rupture extent of future megathrust earthquakes in a given subduction zone, such an observation is generally difficult, and slow earthquake activity is poorly understood in most subduction zones, including the Japan Trench, which hosted the 2011 Mw9.0 Tohoku-Oki earthquake. Here we reveal the slow earthquake activity in the Japan Trench in detail using tectonic tremors, which we detected in the seismograms of a new ocean-bottom seismograph network, VLFs, SSEs, repeating earthquakes, and earthquake swarms. We show that the slow earthquake distribution is complementary to the rupture area of the Tohoku-Oki earthquake and correlates with the structural heterogeneity along the Japan Trench. Concentrated slow earthquake activities were observed in the afterslip area of the Tohoku-Oki earthquake, which is located to the south of the fore-arc geological segment boundary. Our results suggest that the megathrust in the Japan Trench is divided into three segments that are characterised by different frictional properties, and that the rupture of the Tohoku-Oki earthquake, which nucleated in the central segment, was terminated by the two adjacent segments.

著者

川久保 晋 東 龍介 日野 亮太 高橋 秀暢 太田 和晃 篠原 雅尚

雑誌

JpGU-AGU Joint Meeting 2020

巻号頁・発行日

2020-03-13

---

北海道襟裳沖のプレート境界浅部はスロー地震活動が活発な海域として知られ,超低周波地震(Very Low Frequency Earthquake, VLFE)は2003年十勝沖地震以降(Asano et al., 2008),低周波微動は日本海溝海底地震津波観測網(S-net)の運用が始まった2016年以降(Tanaka et al., 2019; Nishikawa et al., 2019),それぞれの活動の様子が把握されてきた.とりわけ2016年以降にはS-netによってVLFEの活動に先駆けて半日から4日前に微動活動が始まることが明らかとなった(Tanaka et al., 2019).一方,VLFEの活動範囲は2011年東北地方太平洋沖地震(東北沖地震)前後で変化していないように見えることから,微動活動も東北沖地震以前より発生していた可能性がある.そこで本研究は,北海道襟裳沖における東北沖地震以前の微動の検出とその活動様式を明らかにすることを目的とする. 本研究では,2006年10月25日から2007年6月5日に設置されていた自己浮上式海底地震観測網42点の記録から,エンベロープ相関法(Ide, 2010)を用いて微動を検出し震源決定を行った.本研究では観測点間のエンベロープ波形の最大相互相関係数が0.6を超える観測点ペアが10組を超えた場合にイベントを検出したとみなした.震源決定には相互相関係数が最大となるときの時刻差を観測走時差として用い,この走時差を最もよく説明する震源をインバージョンによって求めた. 解析の結果,検出された全イベント10445個のうち,継続時間20秒以上かつマグニチュードが3以下で,震央誤差と時間残差が小さい微動は989個見つかった.検出された微動の震源は海溝軸から一定の距離に分布しており,深さの推定誤差が10 km未満と小さいイベントは沈み込む太平洋プレートの境界面に集中して分布する様子がみてとれた. 観測期間中に微動とVLFEの活動が共に活発だった時期(活動期)は2006年11月,2007年3月,そして2007年5月の3度あり,それぞれの期間で微動の時空間的な特徴に着目した.1つ目の活動期(2006年11月12日~19日)には微動の活動域は16–23 km/dayで北東に移動していたと推定された.ただし,11月15日に千島海溝中部で発生した巨大地震(Mw 8.3, Lay et al., 2009)の活発な余震活動の影響で微動の検知能力が低下した可能性がある点や,設置されていた地震計が全観測網の南側半分のみであった点に留意する必要がある.2つ目の活動期(2007年3月15日~19日)には微動の活動域は25–30 km/dayで南西に移動していたと推定された.3つ目の活動期は2007年5月10日のみで終息した小規模なものであり,先の活動期とは違い地震発生場所の移動は認められなかった. これら3つの微動活動とAsano et al. (2008)のVLFE活動を比較すると,両者の活動時期はおおよそ一致し,詳しく見ると微動がVLFEに対して半日~4日半ほど先に活動を開始する傾向があることが分かった.こうした関係性は東北沖地震後の微動・VLFE活動(Tanaka et al., 2019)に共通する.また,検出した微動全ての震央分布を東北沖地震後にS-netで検出された微動(Nishikawa et al., 2019)と比較すると,両者は空間的にほぼ一致しており,東北沖地震前後で分布域に変化はなかったと考えられる.このような2006年から2007年と現在の微動・VLFE活動の共通点は,東北沖地震によってこの領域におけるスロー地震活動の振る舞いに影響を及ぼさなかったことを示している.