9 0 0 0 南海トラフ浅部スロー地震の理解へ向けた多面的レビュー
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.
2 0 0 0 OA 室戸岬沖から紀伊半島南東沖にかけての領域の浅部超低周波地震活動の空間変化
- 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
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.
1 0 0 0 OA 定常的な陸の隆起と海水準変動を考慮した房総半島完新世海成段丘の発達過程シミュレーション
- 著者
- 野田 朱美 宮内 崇裕 佐藤 利典 松浦 充宏
- 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2015年大会
- 巻号頁・発行日
- 2015-05-01
房総半島南端部には沼Ⅰ~Ⅳ面と呼ばれる完新世海成段丘が発達している.このうち最低位の沼Ⅳ面は1703年元禄地震の際に離水した浅海底地形(波食棚から海食台付近)であることが知られており,元禄段丘面とも呼ばれる(松田ほか, 1974).この元禄段丘面と高位の沼Ⅰ~Ⅲ面の高度分布パターンが良く似ていることから,従来,沼Ⅰ~Ⅲ面も昔の元禄型地震によって離水したと考えられてきた(Matsuda et al., 1978; Shimazaki & Nakata, 1980; 宍倉, 2003).しかし,プレート境界地震の場合,地震時にすべった領域(震源域)はやがて再固着するが,それ以外のプレート境界では地震間を通じて非地震性すべりが進行するため,地震時の隆起・沈降パターンは時間と共に徐々に失われていき,最終的に残るのはプレートの定常沈み込みによる変動だけである(Matsu'ura & Sato, 1989).従って,沼Ⅰ~Ⅲ面の形成は元禄型地震の発生とは関係なく,その成因は太平洋プレートとフィリピン海プレートの沈み込みによる房総半島南端部の定常的な隆起運動と完新世の海水準変動に帰すべきものである(松浦・野田,日本地震学会2014年度秋季大会講演予稿集,D11-03).こうした考えの妥当性を検証するため,本研究では,波浪による浸食と堆積,地盤隆起,及び海水準変動を考慮した海岸地形形成モデルを構築し,房総半島南部の完新世海成段丘発達の数値シミュレーションを行った.海岸地形の形成過程は概念的に次のような式で記述される:標高変化=-浸食+堆積+地盤隆起-海面上昇.海岸での海-陸相互作用のモデル化に際しては,浸食レートは波浪エネルギーの散逸レートに比例し(Anderson et al., 1999),浸食によって生産された浮遊物質の堆積レートは岸から遠ざかるにつれて指数関数的に減少していくとした.また,房総半島完新世海成段丘の発達シミュレーションでは,地震性の間欠的な隆起運動は考慮せず,プレートの沈み込みに起因する定常的な隆起運動(Hashimoto et al., 2004)のみを考慮し,酸素同位体比記録に基づく平均海面高度の時系列データ(Siddall et al., 2003)を3次スプライン関数の重ね合わせでフィッティングした海水準変動曲線を用いた.海食崖と海食台は海水準変動曲線の変曲点(山と谷)付近で発達する.1万年前から現在までの海水準変動曲線には7つの変曲点(4つの山と3つの谷)があるため,7つの海成段丘が形成される.しかし,隆起速度が遅いと,形成された段丘の殆どは現海面下に沈んでしまい観測されない.隆起速度が早い場合でも,古い段丘と新しい段丘の重なり合いや逆転が生じ,段丘面の形成年代と現在の高度の対応関係は単純ではない.このことは,房総半島南部の完新世離水海岸地形の詳細な調査に基づいて,既に指摘されている(遠藤・宮内,日本活断層学会2011年度秋季大会講演予稿集,P-06).今回のシミュレーションでは,隆起速度を3~4mm/yrとすると沼Ⅰ~Ⅳ面に相当する明瞭な段丘面が発達することが分かった.但し,その場合でも,古い段丘と新しい段丘の重なり合いや逆転が生じているため,最高位の段丘面の形成年代が最も古いわけではないことに注意する必要がある.