(1) 課題番号：　0501.4

(2) 実施機関名：　東北大学大学院理学研究科

(3) 課題名：　津波地震の発生機構の解明

 

(4) 本課題の5ヵ年計画の概要とその中での平成14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」の項目：

    1．地震発生に至る地殻活動解明のための観測研究の推進

    (1) 定常的な広域地殻活動

(4-2) 関連する「建議」の項目：

    1. (1) イ・ア，(2) ア

 

(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：

　三陸沖では，地震はクラスター状に発生しており，このクラスターと低周波地震と津波地震の関係を解明することが，研究の主な目的である．海溝軸近傍の津波地震の震源域と考えられる領域においては，GPS 観測からも相似地震観測からも，プレート間の固着は弱いという結果がこれまでに得られている．このことは津波地震の発生過程を考える上で極めて貴重な成果である．

　また，相似地震解析から，プレート間の相対変位レートが推定できることを明らかにし，これによって推定されたプレート間相対変位レートがGPS解析から得られるバックスリップのレートと調和的であることを示してきた．相似地震解析による変位レートを詳細に調べることにより，その時間変化と地震活動に相関があることも見えつつある．

 

(5)　平成14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」のどの項目を実施したのか：

　　● 主たる項目：

  　　(2) プレート境界におけるカップリングの時空間変化

  　　(2)-2. テストフィールド

  　　(2)-2-1. 三陸沖

　　● 関連する項目：

  　　(1) 広域応力場の形成メカニズム

  　　(1)-2. 境界条件

  　　(1)-2-1. 日本列島の東・南側の境界条件

 

(5-2) 平成14年度項目別実施計画のどの項目を実施したのか：

　　● 主たる項目：

  　　1．「定常的な広域地殻活動」研究計画

  　　(1) プレート境界域の地殻活動及び構造不均質に関する研究

　　● 関連する項目：

  　　2．「準備過程における地殻活動」研究計画

  　　(1) プレート間カップリングの時間変化の解明

 

(5-3) 平成14年度に実施された研究の概要：

　プレート境界付近に発生する地震波形の相似性に注目し，相似地震の時空間分布の推定を行なってきた．本年度は，青森県東方沖から福島県沖にかけてのプレート間相対変位レートの時空間分布を詳細に解明した．また，太平洋下における小地震の応力降下量の分布を詳細に調べた．

 

(5-4) 「平成14年度の到達目標」に対する成果の概要：

　低周波地震の震源再決定に着手したが，まだプログラムのバグ取りが完全ではないらしく，信頼できる結果を得るには至っていない．15年度までには完成させる予定である．

　太平洋下で発生する地震の応力降下量の分布を調べたところ，海溝付近では，応力降下量が小さい地震が多く発生していることが判明した（図１）．これは過去の研究と整合する結果であるが，今回は特に，構造の影響を除去してコーナー周波数を求めており，過去の研究よりも信頼できる結果となっている．

　一方，相似地震解析は当初の予定以上の成果が得られた． 三陸沖と同様に福島県沖でも海溝付近では相似地震活動が活発であり，この付近では弱いながらもプレート間がカップリングしていることが判明した（図２）．津波地震を発生させるためには，完全にプレート間がデカップルしていてはその発生を説明することは困難であり，三陸沖と同様に福島県沖でも相似地震活動が活発であることは，福島県沖の海溝付近でも津波地震を発生させる可能性があることを示しており，今後，研究を進める必要がある．

　さらに，1989年や1992年のデータ解析により，地震性すべりと余効すべりが連鎖反応的に生じて群発地震が発生するというモデルが構築された．特に1992年の準静的すべりはその後，次第に西に移動し，1995年の釜石沖のM4.8の地震の発生を早めた可能性があることがわかった．これが事実であれば，準静的すべりが地震発生に大きく関係することを実際のデータから検証したことになり，津波地震のみならず，プレート境界型地震の予知にとって極めて重要な成果であると考えられるため，今後さらに検証を進める予定である．

 

(5-5) 共同研究の有無：

　なし．参加人数は約6名．

 

(5-6) 平成14年度の成果に関連の深いもので、平成14年度に公表された成果：

松澤暢・地震予知研究協議会企画部，地震予知のための新たな観測研究計画：現状・展望・挑戦，日本地震学会秋季大会講演予稿集，A76，2002．

内田直希・五十嵐俊博・松澤暢・長谷川昭，相似地震解析による1994年三陸はるか沖地震の余効すべりの時空間変化の推定，地球惑星科学関連学会2002年度合同学会予稿集，S040-P007，2002．

内田直希・松澤暢・海野徳仁・長谷川昭・五十嵐俊博，相似地震活動から推定された1989年，1992年三陸沖地震（M7.1，M6.9）に先行する準静的すべり，日本地震学会秋季大会講演予稿集，B60，2002．

内田直希・松澤暢・長谷川昭・五十嵐俊博，相似地震解析による宮城・福島県沖プレート境界における準静的すべりの時空間変化の推定，日本地震学会秋季大会講演予稿集，P131，2002．

山下哲央・岡田知己・長谷川昭・小原一成・松原誠・植竹富一，東北日本太平洋下のプレート境界で発生する地震のスケーリング則，日本地震学会秋季大会講演予稿集，B59，2002．

山下哲央，東北日本太平洋下のプレート境界で発生する地震のスケーリング則，東北大学修士論文，76pp.，2002．

 

 

(6) この課題の実施担当連絡者

氏名：岡田知己   

電話：022-225-1950

FAX：022-264-3292

e-mail：okada@aob.geophys.tohoku.ac.jp

 

 

図の説明

 

図１  太平洋下に発生する地震の応力降下量の分布．1996年１月１日から2001年12月31日までに発生した深さ0から60kmの地震693個について応力降下量を推定した．ここでは0.05度×0.05度間隔の２次元グリッドを配置して，各グリッド毎に最寄の５個の地震の応力降下量の値を距離に応じた重み付けを行って平均化し，カラースケールで表示している．ただし、各グリッドから半径40km以内に５個以上地震がない場合は空白で示してある．

 

図２  相似地震の相対発生頻度分布．1997年1月から2001年7月に発生したM2.5以上70km以浅の地震に対する相似地震の割合をカラーパターンで示す．コンターは，同時期におけるGPSデータから得られたバックスリップの分布（諏訪，2002）．