著者

武村 俊介 濱田 洋平 奥田 花也 岡田 悠太郎 大久保 蔵馬 悪原 岳 野田 朱美 利根川 貴志

雑誌

日本地震学会2023年度秋季大会

巻号頁・発行日

2023-09-29

著者

武村 俊介 江本 賢太郎 矢部 優

雑誌

日本地震学会2023年度秋季大会

巻号頁・発行日

2023-09-29

著者

武村 俊介 馬場 慧 矢部 優 山下 裕亮 汐見 勝彦 松澤 孝紀

雑誌

日本地震学会2022年度秋季大会

巻号頁・発行日

2022-09-15

著者

山谷 里奈 久保 久彦 汐見 勝彦 武村 俊介

雑誌

日本地震学会2023年度秋季大会

巻号頁・発行日

2023-09-29

著者

武村 俊介 江本 賢太郎 山谷 里奈

雑誌

日本地震学会2022年度秋季大会

巻号頁・発行日

2022-09-15

著者

武村 俊介 浅野 陽一 松澤 孝紀 野田 朱美 久保田 達矢 汐見 勝彦

出版者

日本地震学会

雑誌

日本地震学会2019年度秋季大会

巻号頁・発行日

2019-08-15

著者

武村 俊介 奥脇 亮 久保田 達矢 汐見 勝彦 木村 武志 野田 朱美

雑誌

JpGU-AGU Joint Meeting 2020

巻号頁・発行日

2020-03-13

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Due to complex three-dimensional (3D) heterogeneous structures, conventional one-dimensional (1D) analysis techniques using onshore seismograms can yield incorrect estimation of earthquake source parameters, especially dip angles and centroid depths of offshore earthquakes. Indeed, detail analysis of 2016 southeast off the Kii Peninsula earthquake revealed that observed seismic and tsunami record could be explained by low-angle thrust faulting on the plate boundary (e.g., Kubota et al., 2018; Takemura et al., 2018; Wallace et al., 2016) but regional 1D moment tensor analysis showed high-angle reverse faulting mechanism.Combining long-term onshore seismic observations and numerical simulations of seismic wave propagation in a 3D model, we conducted centroid moment tensor (CMT) inversions of earthquakes along the Nankai Trough. Green’s functions for CMT inversions of moderate earthquakes were evaluated via OpenSWPC (Maeda et al., 2017) using the Japan Integrated Velocity Structure Model (Koketsu et al., 2012). We re-analyzed moderate (Mw 4.3-6.5) earthquakes listed in the F-net catalog (Fukuyama et al., 1998; Kubo et al., 2002) that occurred from April 2004 to August 2019. By introducing the 3D structures of the low-velocity accretionary prism and the Philippine Sea Plate, our CMT inversion method provided better constraints of dip angles and centroid depths for offshore earthquakes. These two parameters are important for evaluating earthquake types in subduction zones.Our 3D CMT catalog of offshore earthquakes and published slow earthquake catalogs (e.g., Kano et al., 2018) along the Nankai Trough depicted spatial distributions of slip behaviors on the plate boundary. The regular and slow interplate earthquakes were separately distributed, with these distributions reflecting the heterogeneous distribution of effective strengths on the plate boundary. By comparing the spatial distribution of seismic slip on the plate boundary with the slip-deficit rate distribution (Noda et al., 2018), regions with strong coupling were identified.Acknowledgments We used F-net waveform data and the F-net MT catalog (https://doi.org/10.17598/NIED.0005). Our CMT catalog and CMT results of assumed source grids for each earthquake are available from https://doi.org/10.5281/zenodo.3661116. The FDM simulations of seismic wave propagation were conducted on the computer system of the Earthquake and Volcano Information Center at the Earthquake Research Institute, the University of Tokyo. This study was supported by the Japan Society for the Promotion of Science (JSPS) KAKENHI Grant Numbers 17K14382 and 19H04626.

著者

馬場 慧 武村 俊介 小原 一成

出版者

日本地震学会

雑誌

日本地震学会2019年度秋季大会

巻号頁・発行日

2019-08-15

著者

久保田 達矢 武村 俊介 齊藤 竜彦

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2018年大会

巻号頁・発行日

2018-05-11

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沖合で発生する地震のセントロイドモーメントテンソル (CMT) 解の推定において,海陸の地震波形を同時に用いると,陸上記録のみを使用した場合よりもはるかに高い解像度でセントロイドの水平位置を拘束できる (Kubota et al., 2017).近年,東北沖には日本海溝海底地震津波観測網S-net (Seafloor observation network for earthquakes and tsunamis along the Japan Trench) (Uehira et al., 2012) が展開された.この観測網と陸上の地震観測網の記録を活用することにより,沖合の地震のCMT解,とくに発生するセントロイド位置とセントロイド深さの推定精度の向上が期待される.しかし,海域における地殻構造は陸上とは大きく異なっているため,海水や堆積層などの低速度層を考慮した地震波伝播計算が重要である (e.g., Noguchi et al., 2017; Takemura et al., 2018).海域の地震について,海陸の観測網を同時に用いてCMT解を高精度で推定するためには,上記のような海域特有の不均質構造を考慮する必要がある.本研究では,地震動シミュレーションにより合成された海域・陸域の地震観測網におけるテスト波形をもとに,海域特有の構造が陸から離れた沖合で発生する地震のCMT解の推定,特にセントロイドの深さの推定におよぼす影響について考察した.本研究では東北沖のプレート境界で発生する逆断層型の点震源 (深さ ~18 km) を入力の震源として仮定し,テスト波形を地震動シミュレーションにより合成した.地震動伝播は3次元差分法 (e.g., Takemura et al., 2017) により計算し, Koketsu et al. (2012) による3次元速度構造モデル (JIVSM) を使用した.計算領域は960×960×240 km3とし,水平にΔx = Δy = 0.4 km,鉛直にΔz = 0.15 kmの格子間隔で離散化した.時間方向の格子間隔をΔt = 0.005 sとした.合成波形に周期20 – 100 sのバンドパスフィルタを施し,CMT解の推定を行った.セントロイド水平位置は沖合の観測網を用いることで高い精度で拘束できる (Kubota et al. 2017) ため,本解析では震央を入力震源の位置に固定し,セントロイド深さおよびモーメントテンソルの推定を行った.CMT解の推定に使用するグリーン関数は,3種類の異なる速度構造モデルを使用した.1つ目は,F-netメカニズム解の推定に用いられている内陸の構造を模した1次元速度構造モデル (Kubo et al., 2002) (内陸1Dモデル) である.この構造では,海水層や浅部の低速度層は考慮されていない.2つ目は,海域の構造を模した,海水層および浅部低速度層を含んだ1次元構造モデル (海域1Dモデル) である.最後は,合成波形の計算にも使用した3次元の速度構造モデル (JIVSM) (3Dモデル) である.1DモデルにおけるGreen関数の計算には波数積分法 (Herrmann, 2013) を用いた.内陸1Dモデルによるグリーン関数を使用では,最適解の深さは ~17 kmと,入力震源の深さとほぼ同様となった.セントロイドの深さ5 – 30 kmの範囲で,テスト波形の再現性に大きな差異はなく,深さ方向の解像度はさほど高くないと言える.一方で,3Dモデルによるグリーン関数を使用した場合,入力と同じ深さに最適解が推定された.セントロイドの深さ15 – 25 km範囲でテスト波形の再現性が高く,内陸1Dモデルと比べて深さ解像度が改善した.海域1D構造モデルを用いたCMT解では,3Dモデルと同様の結果が得られた.以上より,海域特有の構造を考慮したグリーン関数を用いることで,CMT解のセントロイド深さについて浅い解を棄却できるようになることがわかった.一方で,テスト波形の計算と同じ3次元速度構造モデルを用いた場合でも,セントロイドの深さを拘束することは難しいことも明らかとなった.本解析に使用した周波数帯域 (20 – 100 s) においては,深さ15 – 25 kmの範囲では3次元構造を用いて計算されるグリーン関数間の差が少ないことが原因と考えられる.

著者

矢部 優 武村 俊介

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2018年大会

巻号頁・発行日

2018-03-14

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Moment tensor of medium to large earthquakes and its spatiotemporal distribution provides us important information about the fault plane where the rupture occurs and kinematic process of seismic rupture on the fault. Long-period (> 10 s) seismic waveform is often used for this purpose because they are less sensitive to three-dimensional and small-scale seismic velocity heterogeneities, where our knowledge is usually incomplete. Furthermore, high frequency seismic waveforms mostly loose source information due to the seismic scattering (summarized in Sato et al., 2012). However, revealing high frequency behavior of seismic slip is also important to understand the dynamic behavior of fault rupture. This study tries to develop the method for moment tensor estimation in high frequency band using synthetic waveforms, which considers three-dimensional large- and small-scale heterogeneities. As a first step of this development, we develop grid-search focal mechanism estimation method, assuming double-couple source, by fitting seismogram envelope of target events, which is expected to be applicable for higher frequencies rather than fitting raw waveform. Before analyzing observed data, we conduct a series of synthetic tests to confirm the applicability of the method and resolutions of the estimation. The synthetic waveform is calculated using the parallel finite difference code developed by Takemura et al. (2015). The seismic source is set in Kii Peninsula as representing low frequency earthquakes. The three-dimensional background velocity structure is the JIVSM (Koketsu et al., 2012), including large-scale seismic velocity heterogeneity and topography. The small-scale random velocity heterogeneity model of Takemura et al. (2017) is embedded over the continental crust of the JIVSM. Target seismic waveform is filtered in four frequency bands (0.2-1 Hz / 1-2 Hz / 2-4 Hz / 4-8 Hz), and its focal mechanism is estimated by grid search in (strike, dip, rake) space by fitting its envelope with the synthetic stacked envelope waveforms in 5 s time windows around S-wave arrival. Our synthetic tests reveals following points. (I) When the seismic structure is correct, envelope-fitting focal mechanism estimation is well applicable up to 2-4 Hz, and could be applicable to 4-8 Hz. When one-dimensional structure of F-net (Kubo et al., 2002) is used, the estimated focal mechanism is significantly biased even in lower frequency band and not constrained in higher frequency band. There is strong trade-off in the focal mechanism estimation between strike and rake. (II) The focal mechanism estimation is highly sensitive to the assumed hypocentral location. When the assumed epicenter is 0.1º shifted from the true position in each direction, the fitting residual becomes significantly worse. When the assumed depth is shifted from the true position at the plate interface by a few kilometers, shallower shift makes fitting residual worse and biased. (III) The difference in the source time duration from 0.1 s to 1.0 s or the shape of source time function does not vary the fitting significantly. (IV) Isotropic components as non double-couple components of target events do not influence the fitting much because we use only S-wave time window. On the other hand, the contamination of a few tens percent of second double couple component affects the fitting results. (V) The analysis can be applicable to the contamination of random noise with the amplitude up to about one-thirds of signal amplitude.

著者

吉本 和生 武村 俊介

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2018年大会

巻号頁・発行日

2018-03-14

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はじめに関東平野では,その周辺における浅発の中・大地震の発生に伴って周期数秒以上のやや長周期地震動(以下,長周期地震動)が観測され,その振幅や継続時間は大規模で複雑な堆積盆地構造の影響で場所によって大きく異なる.この特徴は,関東平野での長周期地震動の正確な予測を,国内の他の平野と比べて著しく困難にしている.その一方で,首都圏における地震防災上,石油タンクや超高層建築物などの安全対策に資するための長周期地震動予測の高度化は喫緊の課題とされている.そこで本研究では,関東平野における長周期地震動即時予測の可能性について検討した.即時予測の方法は,表面波の励起・伝播に関わる堆積盆地の応答関数を事前に評価しておき,堆積盆地外部の地震動記録にもとづいて堆積盆地内部の長周期地震動を予測する方法(例えば,Nagashima et al. 2008)とした.試行的に地震動シミュレーションの計算波形(速度波形,周期3-20 s)を解析データとし,調査研究の対象地域は関東平野の中北部とした.長周期地震動シミュレーション浅発の中規模地震による長周期地震動の発生を模擬した3次元差分法による地震動シミュレーション(Takemura et al. 2015)を実施した.2013年2月25日の栃木県北部の地震(Mw 5.8)を対象に,発震機構にはF-netカタログの値を利用し,震源の深さを0.5~16 kmの範囲で変化させて,K-NET/KiK-netおよびSK-netの観測点における速度波形を合成した.堆積層と地震基盤以深の地震波速度構造モデルには,増田・他 (2014)モデルとJIVSM(Koketsu et al. 2012)をそれぞれ使用した.応答関数本研究では,長周期地震動に関わる堆積盆地の応答関数を,関東堆積盆地北縁部で震源からほぼ南に位置するSK-net のTCH2観測点(栃木県足利市,基準観測点とする)における計算波形を入力,その他の盆地内部の観測点(盆地北端から50 km程度まで)の計算波形を出力とみなして評価した.簡単のため,長周期地震動を引き起こす地震波は震央から南方向に伝播するものと仮定し,応答関数は地震動の共通成分(上下成分-上下成分など)毎に評価した.応答関数の計算にはウォーターレベル法を使用した.評価した応答関数の特徴には,成分毎に大きな差異がみられた.東西成分の応答関数の形状(振幅・位相の時間変化)は単純であり,孤立的な波束には明瞭な正分散がみられた.一方,上下成分と南北成分の応答関数の形状は複雑であった.これらの特徴は,解析対象とした観測点配置では,東西成分にはLove波の基本モードの伝播特性,上下成分と南北成分にはRayleigh波の基本モードと高次モードの伝播特性が反映されているためと考えられる.応答関数への震源の深さの影響は,東西成分では比較的小さく単純であるものの,上下成分と南北成分では振幅と位相に大きな変化がみられ評価が簡単でないことが明らかになった.長周期地震動即時予測の数値実験上記の応答関数を使用して,K-NETのSIT003観測点(埼玉県久喜市)を対象とした長周期地震動即時予測の数値実験を行った.同観測点は,関東堆積盆地の北端から20 km程度,地震基盤深度3 km以上の場所に位置している.数値実験では,震源の深さを8 kmとして求めた応答関数を使用して,震源の深さが異なる場合(0.5~16 km)に長周期地震動をどの程度正確に予測できるか評価した.その結果,東西成分の応答関数を用いた数値実験については,震源の深さによらず長周期地震動をほぼ正確に再現できた.このことは,Love波に起因する長周期地震動については,応答関数を用いた即時予測が可能であることを強く示唆している.今後の研究課題としては,他の地震を解析対象に含めた同様の検討,リアルタイムでの長周期地震動予測の検討などがある.謝辞本研究では防災科学技術研究所のK-NET/KiK-netのデータおよびF-netのMT解を使用しました.また,首都圏強震動総合ネットワークSK-netのデータを使用しました.地震動シミュレーションには東京大学地震研究所地震火山情報センターのEIC計算機システムを利用しました.

著者

岩城 麻子 前田 宜浩 森川 信之 武村 俊介 藤原 広行

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2018年大会

巻号頁・発行日

2018-03-14

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地震ハザード評価において、長周期(ここでは周期およそ1秒以上を指す)の理論的手法による地震動計算では一般的には均質な層構造からなる速度構造モデルが用いられることが多いが、現実の地下構造には様々なスケールの不均質性が存在する。長周期地震動ハザード評価の対象周期を周期1~2秒まで確保するためには、特に数秒以下の周期帯域で媒質の不均質性の影響を評価することは重要である。本研究では、首都圏の詳細な地盤モデルを用いて、深部地盤以深の媒質のランダム不均質性がVS=350m/s程度の解放工学的基盤上での長周期地震動へ及ぼす影響とその周期帯域を評価する。首都圏の浅部・深部統合地盤モデルの深部地盤構造部分(地震本部, 2017)(最小VS=350m/s)のうち、上部地殻に相当する層(VS=3200, 3400 m/s)の媒質物性値に、指数関数型の自己相関関数で特徴づけられるランダム不均質を導入した。相関距離aは水平、鉛直方向で等しいと仮定し、1 km, 3 km, 5 km の3通りのモデルを作成した。標準偏差εは本検討では5%に固定し、物性値に不均質性を与える際、平均値±3ε を上限・下限値とした。地震波散乱の影響は不均質の相関距離と同程度の波長に対応する周期よりも短周期の地震動に表れると考えられる(例えば佐藤・翠川, 2016)。波長1、3、5 km に対応する周期はそれぞれおよそ0.3、0.9、1.5秒であり、周期1秒以上の長周期地震動の計算結果に対する系統的な影響は大きくはないことが予想されるが、不均質性の導入による地震動のばらつきを見積もることも必要である。異なる震源位置やパルス幅(smoothed ramp関数で3.3秒および0.5秒幅)を持つ複数の点震源モデルを用いて、3次元差分法(GMS; 青井・他, 2004)で周期1秒以上を対象とした地震動計算を行った。パルス幅が3.3秒の場合、震源から放出される波の波長はおよそ10 kmとなり、不均質媒質の特徴的な長さaよりも長い。パルス幅が0.5秒の場合、波長はおよそ1.7 kmであり、aと比べておおむね同等から短い波長となる。各震源モデルについて、不均質媒質を導入していないモデルによる計算結果に対する不均質媒質を導入したモデルによる計算結果の比(不均質/均質比)をPGVや5%減衰速度応答スペクトルについて調べた。不均質/均質比の空間分布は地震動の強さそのものには寄らずランダム不均質媒質に依存することが分かった。不均質/均質比は計算領域全体の平均としてはほぼ1になった。つまり、領域全体で見た場合、この条件下でこの周期帯では不均質媒質によって系統的に地震動が大きくまたは小さくなるということはほとんどなかった。一方、不均質/均質比のばらつき(標準偏差)は震源距離に応じて大きくなった。また、パルス幅の短い震源モデルの方が、パルス幅の長いモデルと比べて不均質性の影響が大きく、比のばらつきも大きかった。パルス幅の短いモデルでは震源から放出される波の波長が媒質の特徴的な波長に近く、パルス幅の長いモデルと比べて同じ伝播距離に対する波数が多いため、不均質媒質の影響がより強く出るものと考えられる。同じ震源距離で見ると比のばらつきは地震動の短周期成分ほど大きいことも分かった。今回検討した範囲では、地殻内のランダム不均質媒質が周期1秒以上の長周期地震動の計算結果におよぼす影響として、計算領域全体の平均値への系統的な影響よりもむしろ、予測問題における地震動ばらつきを生じさせる影響がより顕著に認められた。今後はパラメータ範囲を広げた検討や、より浅い地盤構造の不均質性をモデル化した検討も必要であると考えている。

著者

武村 俊介 矢部 優 江本 賢太郎

雑誌

JpGU-AGU Joint Meeting 2020

巻号頁・発行日

2020-03-13

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DONETやS-netといった海底地震計ネットワークの登場により、浅部スロー地震を含む海域の規模の小さな地震現象も多数捉えられ、基礎的な解析が進んでいる(例えば、Nakano et al., 2015, 2018; Nishikawa et al., 2019; Tanaka et al., 2019; Yabe et al., 2019)。しかし、それらの研究の多くは1次元構造による解析が主であり、海洋堆積物、海水や短波長構造の影響は考慮されておらず、不正確な震源パラメータが推定されている可能性を排除しきれない。本研究では、現実的な3次元地下構造モデルを用いて地震動シミュレーションを行い、海底地震計記録に含まれる海洋堆積物、海水や短波長構造の影響を評価し、震源パラメータ推定への影響を明らかにすることを目的とする。紀伊半島南東沖に展開されたDONET観測点を含む120x82.5x45 km3の領域を0.015 km格子で離散化し、OpenSWPC(Maeda et al., 2017)を用いて地震動シミュレーションを実施した。3次元地下構造モデルは、地震基盤以深についてKoketsu et al. (2012)を採用した。付加体内のS波速度構造モデルは、Tonegawa et al. (2017)による1次元S波構造モデルを5層モデルで近似し、各層の深さをGMT surfaceにより内挿および外挿し、3次元付加体構造モデルを構築した。最小S波速度を0.5 km/sとし、5Hz以下の地震動伝播を評価した。ここでは、浅部超低周波地震のCMT解(Takemura et al., 2019)を用い、0.2秒の三角関数を震源時間関数とすることで、浅部低周波微動の震源とした。通常の地震については、それらと近い位置で推定されたCMT解を参照し、同じ震源時間関数を仮定した。計算結果に1-5 Hzのバンドパスフィルターをかけ、RMSエンベロープを合成し、その様子を調べた。0.2秒の震源パルスであったにも関わらず、地震動シミュレーションにより得られたDONET観測点のエンベロープのS波継続時間は、震央距離10 kmを超えると10秒以上と長い。低速度な付加体にS波がトラップされたことで、継続時間が長大化したと考えられる。さらに、S波の継続時間は距離の増大に伴い増加する傾向にあり、例えばYabe et al. (2019)のように、これらのエンベロープの半値幅をそのまま震源の破壊継続時間と解釈すると過大評価となる場合がある。特に浅部低周波微動の場合、3次元不均質構造を考慮した解析、あるいは観測点を吟味して解析することが重要である。謝辞 F-netとDONETの観測記録(https://doi.org/10.17598/NIED.0005, https://doi.org/10.17598/NIED.0008)を利用しました。海洋研究開発機構の地球シミュレータを用いて地震動シミュレーションを行いました。本研究は、JSPS科研費19H04626の助成を受けて実施されました。

著者

武村 俊介 松澤 孝紀 野田 朱美 利根川 貴志 浅野 陽一 木村 武志 汐見 勝彦

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

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沈み込みプレート境界浅部で発生するスロー地震は、プレート境界の摩擦状態などの構造的特徴を知る鍵となる(例えば、Saffer and Wallace, 2015 Nature Geo.)。本研究では、室戸岬沖から紀伊半島南東沖にかけての領域で発生した浅部超低周波地震に着目し、浅部超低周波地震の活動の空間変化から発生域の構造的特徴を明らかにすることを目的とする。Asano et al. (2008 EPS)の手法で得られた浅部超低周波地震の検知時刻周辺を解析時間窓として、周期20-50秒の帯域のF-net速度波形に対してTakemura et al. (2018 GRL)のCMT解析を行い、浅部超低周波地震の発震時刻、震央位置、地震モーメントおよび震源時間関数のパルス幅を推定した。CMT解析のためのGreen関数は、Takemura et al. (2019 PAGEOPH)の3次元不均質構造モデルを仮定した地震動シミュレーションにより評価した。2003年6月から2018年5月の期間に検知された浅部超低周波地震に対してCMT解析を行ったところ、室戸岬沖、紀伊水道沖および紀伊半島南東沖のトラフ軸付近に低角逆断層の解が多く推定された。得られたCMTカタログから、それぞれの領域における積算モーメントを評価し、その空間変化を調べた。室戸岬沖、紀伊水道沖および紀伊半島南東沖の領域で積算モーメントが高く、紀伊半島南方沖では小さいことがわかった。浅部超低周波地震の活動域の構造的特徴を明らかにするため、得られた積算モーメントの空間変化と、すべり欠損速度(Noda et al. 2018 JGR)およびS波速度構造(Tonegawa et al. 2017 Nature Comm.)を比較した。浅部超低周波地震の積算モーメントが高い領域は、すべり欠損速度が大きい領域の周囲に位置し、プレート境界直上に顕著な低速度領域が存在することがわかった。低速度領域から流体の存在が示唆され、浅部超低周波地震の発生は流体とすべり欠損速度の両方が鍵をにぎると考えられる。謝辞F-netの広帯域速度波形記録を使用しました.スロー地震学のスロー地震データベースよりカタログをダウンロードしました(Kano et al., 2018 SRL).地震動計算には地球シミュレータを利用しました.

著者

武村 俊介

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.71, pp.13-41, 2018 (Released:2018-06-26)

参考文献数

211

著者

山谷 里奈 久保 久彦 汐見 勝彦 武村 俊介

雑誌

日本地震学会2022年度秋季大会

巻号頁・発行日

2022-09-15

著者

古村 孝志 武村 俊介 早川 俊彦

出版者

公益社団法人 東京地学協会

雑誌

地學雜誌 (ISSN:0022135X)

巻号頁・発行日

vol.116, no.3, pp.576-587, 2007-08-25

参考文献数

15

被引用文献数

5 9

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Large and prolonged shaking with long-period ground motions having periods of about 7 sec were observed in central Tokyo during the Off Niigata-ken Chuetsu, Japan, M6.8 earthquake on 16 July, 2007. The observed ground motions from a dense nationwide strong motion network (KNET and KiK-net) demonstrate clearly that the long-period ground motions consist of Rayleigh waves, which developed at the northern edge of the Kanto Basin and were induced by conversion from the S waves radiating from the earthquake source. The amplitude and the duration of the long-period surface waves were enhanced dramatically as they propagated in the Kanto Basin, which has a thick cover of sedimentary rocks overlaying rigid bedrock. Observed ground motions of long-period signals at the center of Tokyo from the 2007 Off Niigata-ken Chuetsu event correlated well with observations from the Chuetsu earthquake on 23 Oct. 2004 (<I>M</I> 6.8). By analyzing waveform data from the main shock and aftershocks of the 2007 Off Niigata-ken Chuetsu earthquake and the Chuetsu earthquake in 2004, it is found that the long-period surface wave having a dominant period of about 7 sec at the center of Tokyo is developed efficiently by a large earthquake with a magnitude greater than about M6.5-7, but it is not developed by small earthquakes of less than about <I>M</I>6.5.

著者

島津 香織 吉本 和生 武村 俊介

出版者

日本地震学会

雑誌

日本地震学会2019年度秋季大会

巻号頁・発行日

2019-08-15

著者

中川 結絵 吉本 和生 武村 俊介

出版者

日本地震学会

雑誌

日本地震学会2019年度秋季大会

巻号頁・発行日

2019-08-15

著者

武村 俊介 利根川 貴志 中島 淳一 汐見 勝彦

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

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海洋プレート上部に低速度層として存在する海洋性地殻は,沈み込みに伴う脱水反応によりエクロジャイト化することで,深い部分では海洋マントルと同程度の地震波速度となることが予想される(例えば,Fukao et al., 1983 Nature; Abers et al., 2003 GRL; Hacker et al., 2003 JGR).本研究では,海洋モホを伝播する屈折波を用いて,フィリピン海プレートの海洋性地殻がエクロジャイト化する深さを拘束することを試みる.海域で発生する海洋モホより浅い地震時に,陸域で観測される初動は海洋モホを伝播する屈折波となることが知られている(Takemura et al., 2016 EPS).例えば,2016年4月1日に三重県南東沖の地震時に陸域のHi-netで観測された初動走時は,震央距離70~200 kmにおいて見掛け速度7.2 km/s程度の屈折波PPHSが明瞭に確認できる.震央距離200 km以上では,見掛け速度8 km/s以上と海洋マントルに対応した初動走時となる.このような見掛け速度の距離変化は,マントル以深の地震波速度構造に起因すると考えられる.現実的な構造を仮定した2次元差分法による地震動シミュレーションにより,初動走時の特徴を調べる.地殻構造はF-net 1D構造(Kubo et al., 2002 Tectonophys.),フィリピン海プレート上面形状はHirose et al. (2008 JGR)を採用し,プレート上面から深さ方向に7 kmの領域を海洋性地殻としてシミュレーションを行った.海洋性地殻を深部まで低速度層として存在させると,PPHSが遠方まで初動として伝播し,観測された初動走時の特徴を説明できない.そこで,海洋性地殻が海洋マントルと同程度まで高速化し,海洋モホがある深さで消失したとしてシミュレーションを行った.海洋モホの消失する深さを様々に変えたシミュレーションから,海洋モホが消失する深さに依存して初動走時が変化することがわかった.海洋性地殻のエクロジャイト化により海洋モホが深さ52 km以深で速度コントラストを持たなくなり,初動がPPHSから海洋マントルに対応したP波に変わるため,初動走時が変化する.海洋モホの消失する深さを52 kmとした時に,初動走時の再現性が最も良くなった.この深さは,Kato et al. (2014 EPS)による紀伊半島下のフィリピン海プレートの海洋性地殻のエクロジャイト化する深さと整合的である.以上のことから,海域で発生した海洋モホより浅い地震とモデルシミュレーションの比較から,海洋モホの速度コントラストが消失する深さを拘束できることが期待される.海洋モホの消失は沈み込みに伴う脱水反応が原因と考えられ,海洋性地殻のエクロジャイト化と関連があると考えられ,沈み込む流体の移送過程を知るヒントとなる.謝辞F-net MTカタログとHi-net速度波形を利用したました.地震動計算には地球シミュレータを利用しました.