(1)課題番号：0210
(2)実施機関名：京都大学防災研究所
(3)課題名：直下型地震の地震環境評価
(4)本課題の5ヵ年計画の概要とその中での平成13年度までの成果
(4-1) 「地震予知のための新たな観測研究計画の推進について」（以下、建議）の項目
III，１（４）地震時及び地震直後の震源過程と強震動
(4-2) 関連する「建議」の項目 (建議のカタカナの項目まで)：
(4)ア，イ，（２）エ
(4-3) 「5ヵ年計画全体としてのこの研究課題の概要と到達目標」に対する到達した成果：
５ヵ年全体の計画は、以下のとおりであった。
「毎日数多くの地震が発生するが，そのうちきわめて希なものが大きく成長し大地震となる。これまでに，本震などには初期破壊が存在し，初期破壊継続時間が長いほど地震は大きく成長するという関係が見いだされている。つまり大地震に成長するのは偶然ではなく必然性があることがわかっている。この必然性こそ地震発生場の環境が支配しており，本研究計画では地震発生場の環境評価を，断層の地震学的評価，測地学的評価及び流体の挙動検出を中心に，以下の（ア）−（カ）の６テーマについて研究を進める。
ア）地震の成長過程に関する研究
イ）活断層の地震活動度の定量的評価
ウ）山崎断層系の大沢での伸縮計の設置
エ）ＧＰＳ観測
オ）微小地震活動の静穏化と活発化
カ）歪と地下水
また特定の断層で大地震が発生した場合（シナリオ地震）を想定し，各地に於ける強震動予測を行う。そのために伝搬経路やサイト特性など予測に必要な基本情報を得る観測研究を行う。この研究では以下の３つのテーマについての研究が進められる。
キ）基盤観測点のサイト特性の評価
ク）シナリオ地震に基づく強震動予測
ケ）中・小地震及び微動のアレー観測による和歌山中央構造線付近の地下構造調査とサイト特性の評価」
平成１３年度に達成した事項は以下のとおり。
１）安富観測坑道の観測システムの整備
２）安富と大沢での伸縮計データの同時記録の比較
３）断層近傍の地下水観測点の設置
４）山崎断層で高速サンプリング波形収録システムを用いた地震観測の開始
５）花折断層では、１周波機によるGPS観測のための測線が完成
６）鳥取県西部地震の初期破壊の位置の推定
７）地震波のアレー観測データによる地下構造調査とサイト特性評価近畿圏の地震観測点データを用いた地殻浅部の波動伝播特性およびサ
８）イト特性推定に関する研究
９）山崎断層を震源とした地震シナリオの構築と強震動予測に関する研究
(5) 平成13年度成果の概要
(5-1) 「平成12年度全体計画骨子の補足説明 ３．具体的な課題提案の背景」のどの項目を実施するのか
１．「地震時及び地震直後の震源過程と強震動」研究計画
２．「準備過程に於ける地殻活動」研究計画
（３）内陸活断層周辺における不均質な応力・歪場の成因
（３）−１．個々の断層の応力蓄積過程
（３）−２．内陸の歪集中帯の変形様式
及び
（５）断層面上の強度と応力の時空間分布
（５）−３．滑り分布の再現性の検証
(5-2) 「平成12年度項目別実施計画」のどの項目を実施したのか
活断層におけるnucleation phase の検出と初期破壊，及び主破壊に至る一連のプロセスをとらえる事を目標とする。
(5-3) 平成13年度に実施された研究の概要：
１）山崎・花折断層で既設の観測を補完する諸観測を行う。
２）大地震の震源域の調査。初期破壊の位置関係の検証のための調査を行う。
３）基盤観測点のサイト特性の評価
４）シナリオ地震に基づく強震動予測
５）中・小地震及び微動のアレー観測による和歌山中央構造線付近の地下構造調査とサイト特性の評価
(5-4) 「平成13年度の到達目標」に対する成果の概要：
●山崎断層の総合調査
１）安富観測坑道の観測システムの整備
山崎断層系の安富断層帯の内部に位置する安富観測坑道での伸縮計観測システムの整備を計画した。従前のＭＳ−ＤＯＳ方式の収録システムを、ＷＩＮＤＯＷＳ仕様に変更する。同時に、伸縮計２成分をディジタル化して、ダイナミックレンジを拡大する。現在、収録器の製作中で、３月中に稼動開始する。
２）安富と大沢伸縮計データの比較
断層帯中の坑道である安富と、断層から３ＫＭ離れて均質な岩盤中の大沢の伸縮計観測結果を比較し、特に歪ステップの比較をすることで、断層破砕帯の特異性の抽出を試みた。
断層破砕帯では、主歪方向が断層の走向に直交するように規定される傾向がある。また歪振幅は、理論的に期待されるものより、数倍〜数百倍大きい場合が多い。これは、観測坑の近傍に、気象影響なども含んで蓄積された局所歪が、地震波動をトリガーとして開放されることによるものと考えられる。
３）断層近傍の地下水観測
断層の近傍の既存の井戸での地下水観測を計画した。予備調査を行ない、観測井３〜４箇所をほぼ選定したので、年度内に観測を開始する予定である。観測項目は、水位と水温で、当面は現地収録方式でサーベイを行い、適当な観測井に関しては、テレメータ収録を行なう。
４）山崎断層で高速サンプリング波形収録システムを用いた地震観測を行なった。
●花折断層GPS観測
花折断層では、１周波機による測線が完成した。今後、データの蓄積を待ち解析 を進める。２周波機による解析では、「交野」固定で、時計まわりの変動場が認められる。
●鳥取県西部地震の初期破壊に関する研究
2000年鳥取県西部地震の初期破壊について調べた。初期破壊のMは６で、それまでに起きていた前駆的地震活動の北の端で開始した。約2.5秒後、5km南の前駆的活動域の南端で第２の大破壊が発生した。初期破壊と第２の大破壊とはストライクが１０度ほど異なっている。初期破壊には第２の破壊と同じくらいの低周波が含まれることがわかった。
●歪と地下水に関する研究
次の南海地震の前に予測されているプレスリップによって、地下水位がどのように変化するかを予め知るために、歪と地下水の比較観測を屯鶴峯観測所で行った。歪の長い変動に対する地下水の応答は50〜100mm/10-7であり、数日以内の短い変動に対しては20mm/10-7であった。これとは別に紀伊半島内での井戸の水位を計測している。
●地震波のアレー観測データによる地下構造調査とサイト特性評価
和歌山市直下の群発地震発生場の地震波減衰特性と震源パラメータの評価を行った。直達S波から求められたQd値は，Qd= 6.7f 1.5 （2＜f＜10 Hz），Qd= 222 （10＜f＜32 Hz）と近似できる。特徴的なのは，他の地域と比較してQd値が顕著に低い（減衰が大きい）こと，Qd値の周波数依存性がおよそ10Hz以上ではなくなること，が挙げられる。さらに，このQd値を用いて，散乱減衰と吸収減衰を評価した。解析は，Ts-p<0.8secの地震波のコーダ部分（4sec<Tlapse<9sec，Tlapse：発震時からの経過時間）が，Zeng(1991)のhybrid single-scattering-diffusion モデルに最適にfittingする散乱減衰値（1/Qs）を求めることにより行われた。その結果，4Hz以上では，散乱減衰は小さくS波の減衰はほとんど吸収減衰によること，一方，2Hzでは，散乱減衰が卓越しS波の減衰への寄与は散乱減衰の方が大きいこと，等が明らかになった。また，全周波数域で，コーダQ，Qc値，は直達S波のQd値に粗く一致しているようである。S波の減衰に吸収減衰が大きく寄与していることから，群発地震発生域のクラック内に水等の流体の存在が示唆され，継続的群発地震活動の発生機構を考える上で興味深い。
●近畿圏の地震観測点データを用いた地殻浅部の波動伝播特性およびサイト特性推定に関する研究
観測された地震記録から震源・伝播経路・サイト特性を分離するスペクトルインバージョン法において，１地震の震源震幅スペクトルを合理的に仮定することによって問題を解く方法を提案し，2000年鳥取県西部地震余震記録に適用して安定な解をえることができることを示した．
●山崎断層を震源とした地震シナリオの構築と強震動予測に関する研究
山崎断層系の地震活動図，活断層マップ及び内陸地殻内地震の特性化震源モデルに基づき，山崎断層でのシナリオ地震震源モデルを作成し，山崎断層域で生じた中規模地震記録を経験的グリーン関数として用いて，強震動予測を行った．
(5-5) 共同研究の有無：
●近畿圏の地震観測点データを用いた地殻浅部の波動伝播特性およびサイト特性推定に関する研究
研究組織：入倉孝次郎・岩田知孝・Cesar Aaron Moya・大見士朗
●山崎断層を震源とした地震シナリオの構築と強震動予測に関する研究
研究組織：岩田知孝・三宅弘恵・渋谷拓郎
(5-6) 平成13年度の成果に関連の深いもので、平成13年度に公表された成果
Moya, Cesar and Kojiro
Irikura, Estimation of site effects and Q factor using two reference sites,
Annual DPRI meeting, P-47, 2002.
Joint Group for the Dense Aftershock Observation, Very Dense
Aftershock Observation of the 2000 Tottori-ken Seibu Earthquake (M_JMA=7.3) in
the Southwestern Honshu, Japan --- Aftershock Distribution, Focal Mechanisms,
3-D Structure in the Source Region and Their Relationship to the Source
Process, Eos, Transactions, AGU, 2001 Fall Meeting, Vol.82, S41A-0595, 2001
荒川浩樹・平松良浩・片尾浩，丹波地域におけるｂ値の空間分布，京都大学防災研究所年報No44
B-1，263-271，2001.
板場智史・松尾成光・浅田照行・和田安男・渡辺邦彦・根岸弘明，山崎断層大沢観測坑道における伸縮計観測，京都大学防災研究所年報No44 B-1，185-190，2001.
片尾浩・吉井弘治，鳥取県西部地震直後の緊急余震観測による余震分布，京都大学防災研究所年報No44
B-1，283-292，2001.
西田良平・渡辺邦彦，活断層周辺の地震活動の定量的な評価 −GISデータベースの作成と活用−，京都大学防災研究所年報No44 B-1，171-176，2001
大見士朗・渡辺邦彦・澁谷拓郎・中尾節郎・平野憲雄・中尾愛子・竹内晴子・竹内文朗・三和佐知栄・志藤あずさ・金亜伊・Bogdan ENESCU，平成12年鳥取西部地震 −微小地震定常観測網による本震と余震活動−，京都大学防災研究所年報No44 B-1，273-282，2001
竹内文朗・中村佳重郎・渡辺邦彦・松村一男・河野芳輝・原宏史・駒沢正夫・西田良平，山崎断層系、安富断層周辺での重量測定，京都大学防災研究所年報No44 B-1，177-184，2001
(6) この課題の実施担当連絡者
氏名：James Mori
電話：0774-38-4205
FAX：0774-38-4190
e-mail：mori@rcep.dpri.kyoto-u.ac.jp