震源過程を詳しく調べることにより、地震時断層すべりの大きい領域（アスペリティ）や、それに関連した応力変化（応力降下と相対強度）が得られる。この応力変化は地震発生直前の応力・強度分布に関係した"地震直前環境"を反映したものとみなせる。これをＧＰＳ等の長期的な地殻変動データと比較することにより、アスペリティ周辺の非地震時すべりと地震発生に先立つ応力状態との関連を知ることができる。注目すべきは、プレート境界面の詳細な構造調査との比較から、非地震時すべり域とアスペリティ域の構造上の違いが明らかになりつつあることである。

　詳細な破壊過程を調べるためには近地の強震計のデータが有用である。この場合、不均一構造の影響を２つの観点から定量的に評価することが重要である。１つは、グリーン関数における構造の影響の評価、もう１つは、破壊過程そのものに及ぼす不均一構造の影響を明らかにすることである。これらは、活断層の形状・構造を考慮した信頼性の高い強震動予測シミュレータの開発にとって必須である。　以上のことを念頭に、平成１３年度では、新たに「テストフィールドにおける構造調査の実施と強震動生成シミュレーションのためのマスターモデル作り」を加え、以下の４テーマを重点的に推進する。

 

(A) テストフィールドにおける強震動生成のマスターモデル構築

　テストフィールドのうち国府津・松田断層周辺をターゲットとした、震源モデルの特定と周辺部の三次元不均質構造の解明をめざし、地下構造探査を「定常広域活動」推進部会と連携して実施する。さらには、その結果と既存の各種データセットとの総合化を行って、このテストフィールドにおける将来の地震発生と地下構造のモデル化を進め、強震動生成のマスターモデルを構築する。

 

(B) ３次元不均質構造の強震動シミュレーション

　１２年度に開発したPSM/FDMハイブリッド型並列計算法を用いて、地震発生場の不均質性が波動伝播と強震動生成に及ぼす影響を調べる。また、本手法を用いた波動計算からグリーン関数を求め、３次元不均質地下構造を考慮した波形インバージョンを行うための計算技法の整備と実用化を図る。

 

(C) 歴史地震記象による大地震のアスペリティ分布

　過去100年間の日本周辺海域の大地震について、地震記象（強震計）の収集と解析を行い、アスペリティ分布を調べる。一方、ＧＰＳデータから得られるバックスリップ分布や詳細な構造調査によるプレート境界面の不均一反射構造との位置関係を調べる。東北南部沿岸と日向灘北部に重点を置く。

 

(D) 直下型地震の地震環境評価

　花折・山崎断層周辺に加え、有馬・高槻構造線においても、微小地震観測網、地殻変動連続観測のデータを用いて、断層周辺の地殻の変形、微小地震活動（特に静穏化の有無）、地下水位の変動、中規模地震の波形取得を行う。また、すでに得られている地震データで、初期破壊が存在し、かつブライトスポットの種を持つ地震について、発生場の環境を調べる。

  2000年鳥取県西部地震の震源域では1989年以降、M5クラスの地震が５回発生していたが、今回の本震の破壊はこの先行する活動域を完全に包囲するように進展したことが明らかになった。このような先行した破壊面とその時間変化が本震破壊とどのように関係したかを調べることは断層面上での強度回復過程を考える上で重要であり、平成１３年度はこの研究を推進する。本震には明瞭な初期破壊相も観測されており、破壊開始から高速破壊に至る過程についても調べる。