1999年8月17日トルコ北西部の地震(Ms7.4)と 9月21日台湾中部の地震(Ms7.7)の震源過程解析速報

地震予知情報センター 菊地正幸


はじめに

今年の夏は大きな被害地震が相次いだ(図1).8 月17日未明(現地時間3時1分)トルコ北西部でマ グニチュード(Ms)7.4(USGS)の大地震が発生 し,1万5千人を越える死者とそれと同程度の行方 不明者を出した.その悲惨さがまださめやらない9 月7日午後3時ごろ(現地時間)に,ギリシャの首 都アテネ郊外を震源とするMs5.8の地震が発生し, 30人を越える死者が出た.そして9月21日未明 (現地時間1時47分),今度は台湾中部の集集を震源 とするMs7.7(USGS)の地震が起こり,死者2千 名を越える大きな被害が発生した.

地震予知情報センターでは,いち早くホームペー ジでトルコ北西部地震と台湾中部地震の特集を組み (http://wwweic.eri.u-tokyo.ac.jp/topics/),情報の 提供と収集を行っている.ここではこの特集記事に 掲載された地震波解析速報の結果の一部を紹介す る.



図1 今年の夏発生した主な地震.

トルコ北西部Kocaeliの大地震(Ms7.4)

トルコ北部を東西に1千km余にわたって走る 「北アナトリア断層」では,1939年12月27日のエ ルジンジャン地震(Ms7.8 ,死者3万人以上)以来, 震源地を西に移動しながら,次々にM7規模の地震 が発生してきた(図2).今回の震源地となった断 層の西部域は,67年7月22日のMudurnu Valleyの 地震(Ms 7.1)以降30年余り地震が起こっていな い場所であり,地震発生のポテンシャルが高いとこ ろとして注目されていた.

今回,地震発生後の比較的早い段階(2 週間程度) で,近地の加速度記録が公開された.この加速度記 録と遠地の広帯域地震計記録を使い,Yoshida et al. (1996)のインバージョン法を適用して得られた震 源の破壊過程を図3に示す(Yagi and Kikuchi, 1999 準備中).

メカニズムはほぼ純粋な右横ずれ型である(走向, 傾斜,すべり角=268°,84°,180°).ずれの大き い場所(アスペリティ)は東西2 つの領域に大別さ れる.第1段階の破壊は震源から西側の領域で起こ り,その後6,7秒遅れで東側へ破壊が進行してい った.破壊速度は約3km/sであった.主要な破壊 領域は西へ25km,東へ45kmに及ぶ.最大のくい ちがいは西側のアスペリティで約7m,平均的くい ちがい量は約4mである.全地震モーメントは 1.8×1020Nm,Mwは7.4である.

上の解析結果は観察された地表地震断層と概ね調 和的であるが,断層長や余震域との関係で検討すべ き問題がある.観測された余震域は震源から両側に 拡がり,範囲は約200kmに及んでいる.また,地 震断層の出現範囲は総延長100km余りに及んでい るとの報告がある.上で得られたアスペリティの範 囲(約70km)はこれに比べて有意に小さい.どの 範囲の断層が動いたかは,今後の地震活動の推移を 考える上で極めて重要である.更なる現地調査(余 震,地震断層,GPS観測など)の結果が待たれる ところである.



図2 北アナトリア断層で発生した地震(USGSのホームページより).



図3 1999年8月17日トルコ北西部の地震(Ms7.4)の震源過程.

台湾中部集集の大地震(Ms7.7)

台湾内部には南北方向に走向をもつ逆断層が何本 も走っている.台湾はフィリピン海プレートとユー ラシアプレート(東シナ海)の境界に位置し,西北 西_東南東方向の圧縮を受けている.活断層につい ては,ユーラシアプレートの潜り込みに関係した 「付加帯内部の逆断層」という説と,衝突による 「プレート内部の逆断層」という説がある.いずれ にせよ,今回の地震は活断層の1つまたは複数の断 層が動いたと考えられる.

現段階ではまだ近地の強震計記録が手に入らない ため,とりあえず,IRIS-DMCから収集した遠地の 広帯域地震計記録(P波上下動)のみの解析結果を 示す.断層メカニズム解としてハーバード大CMT 解を用いた.2つのP波節面のうち,東へ傾斜した 面を断層面と仮定した(走向,傾斜,すべり角= 26°,27°,82°).トルコ地震の解析と同様に,波形 インバージョンを行った.得られた断層面上のすべ り分布を図4に示す.最大のアスペリテ ィは震源から約30-40kmほど北にあり,そこでの 最大すべり量は約6mである.破壊速度は約 2.5km/s,破壊継続時間は28s,全地震モーメント は2.4×1020Nm(Mw=7.5),断層面(80km× 40km)全体の平均くいちがい量は約2.2mである.

東側が西側に乗り上げる逆断層であること,アス ペリティ(最大ずれ)の分布,北方への破壊伝播等 は概ね現地で観測された現象と整合的である.一方, 地表地震断層ではかなりの範囲で6mを越える段差 が観察されている.上の結果(平均くいちがい量 2.2 m)はこれに比べてかなり小さいように見える. このような違いの1つの理由として,断層が地表へ 突き抜ける場合には,自由表面の影響で地表でのず れが最も大きくなること等が考えられる.



図4 9月21日台湾中部の地震(Ms7.7)の震源過程.

マグニチュードについて

今回の2 つの大地震,とくに台湾の地震ではいろ いろな機関から出されたマグニチュードが混在して 報道され,少なからぬ混乱をもたらしたように見え る.今日世界的によく用いられるのは,表面波マグ ニチュードMsとモーメントマグニチュードMwで ある.これに加えて,兵庫県南部地震の気象庁マグ ニチュードMjが比較のために引用された.混乱の 原因は兵庫県南部地震のMj=7.2と台湾の地震の表 面波マグニチュードMs=7.6〜7.7がそのまま比較 されることにある.兵庫県南部地震の表面波マグニ チュードMsは6.8(USGS),モーメントマグニチ ュードMwは6.8〜6.9である.今回の台湾の地震で はMjに対応するマグニチュードはない.したがっ て兵庫県南部地震と規模を比較する場合には,Ms またはMwを用いるのが理に適っている.その差は 0.7〜0.8であり,波動エネルギーに換算すると約10 倍になる.


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2000/10/18