(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ヶ年計画の概要とその成果：
(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：
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ヶ年計画全体の目標：
三陸沖では，他の領域と異なり海溝近くまで地震活動が活発であり，しかも地震がクラスター的に発生しており，いくつかの活動のギャップも認められる．このギャップ付近と海溝軸付近では低周波地震が発生しており，このような特徴的な活動と津波地震の発生との関係を探るのが当初の目的であった．
(4-4）5ヶ年計画の実施状況の概要と主要な成果：
多数の小繰り返し地震（相似地震）を発見し，それによってプレート境界の準静的すべりの時空間変化を推定した（図１）．これにより，東北地方に沈み込む太平洋プレートと陸のプレートの境界では，少なくともM6程度以上の地震はすべて余効すべりを伴っていることが明らかになった．また，海溝付近の群発地震の発生時には大きな準静的すべりが生じており，地震性すべりと準静的すべり（余効すべり）とが連鎖反応的に生じて群発地震となるというモデルを構築した．さらに，津波地震の発生域近傍では，GPSで見ても，小繰り返し地震で見ても，プレート間の固着が弱いということが推定された（図２）．さらにこの付近では小地震の応力降下量が低いことも示された．これらの観測事実と上記の群発地震発生モデルのアナロジーから，多数の小さなアスペリティが短時間に連鎖反応的に破壊される場合が津波地震に相当するという概念モデルを提案した．
(4-5）5ヶ年で得られた成果の地震予知研究における位置づけ：
小繰り返し地震の発見は，少なくともプレート境界型地震については地震発生の周期性に基づく長期予測に根拠を与えるものとなる．また，小繰り返し地震の解析により，準静的すべりがGPSと独立にモニターできるようになったことは，大きなアスペリティへの応力・歪集中の過程がある程度定量的に把握できることを意味し，地震発生の準備過程を解明して中・短期予知を実現するための道を開くものである．
(4-6）当初目標に対する到達度と今後の展望：
低周波地震については，海溝軸近傍ということもあって当初予定していたほどには震源決定精度が上がらなかった．今後は海底地震観測とも連携して，より一層の精度の向上をはかりたい．一方，津波地震の発生のモデル化については，Seno (2002) が同様のモデルを提案しており，両者の違いはアスペリティ間の準静的すべり域の性質が時間変化するか否かということである．これについては構造探査を繰り返し行うことにより検証可能であり，今後，この観点からの観測研究が重要であると思われる．ただし，これには世代を超えた非常に長期に渡る観測が必要である．今後，大きな地震のアスペリティの位置がすべて明らかになり，100年間のデータの蓄積があれば，少なくとも地震の中・長期予測の信頼度は今よりはるかに向上する．また，連鎖反応モデルが正しければ，群発地震の最大地震に関しては短期予測もある程度は可能になると期待される．
(4-7) 共同研究の有無： 東京大学地震研究所の松澤暢・五十嵐俊博との共同研究
(5) この研究によって得られた成果を公表した文献のリスト
(5-1）過去5年間に発表された主要論文（５編程度以内）：
Igarashi, T., T.
Matsuzawa and A. Hasegawa, Repeating earthquakes and interplate aseismic slip
in the northeastern
Matsuzawa, T., T.
Igarashi and A. Hasegawa, Characteristic small-earthquake sequence off Sanriku,
northeastern
松澤暢・内田直希，地震観測から見た東北地方太平洋下における津波地震発生の可能性，月刊地球，25(5)，368-373，2003．
Okada, T., T.
Matsuzawa and A. Hasegawa, Comparison of source areas of M4.8±0.1 repeating earthquakes off
Uchida, N., T.
Matsuzawa, A. Hasegawa and T. Igarashi, Interplate quasi-static slip off
(5-2）平成15年度に公表された論文・報告：
松澤暢，地震予知研究の動向と可能性，科学，73(9)，991-999，2003．
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，月刊地球，25(10), 738-742，2003．
Matsuzawa, T., N.
Uchida, T. Igarashi, T. Okada and A. Hasegawa, Repeating earthquakes and
quasi-static slip on the plate boundary east off northern Honshu, Japan, Earth
Planets Space, submitted, 2004.
Uchida, N., A.
Hasegawa, T. Matsuzawa and T. Igarashi, Pre- and post-seismic slip on the plate
boundary off
山下哲央・岡田知己・松澤暢・長谷川昭，東北日本太平洋下のプレート境界近傍で発生する地震のスケーリング則，地震2，56(4)，印刷中，2004．
(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．小繰り返し地震（相似地震）によって推定された，プレート境界における２年毎の準静的すべり量の分布．赤星はM6以上，黄色星はM5級の地震の震央を示す．93-94の図と95-96の図の境界については1994年12月28日に発生した三陸はるか沖地震の前後で分けていることに注意．
図２．小繰り返し地震の発生割合の分布．M2.5以上の地震のうち小繰り返し地震が含まれる割合を濃淡で示す．コンターは諏訪（2002）によってGPSデータから推定されたプレート境界のすべり欠損レート（m/年），矩形はTanioka
and Satake (1996) によって推定された1896年の津波地震の震源域を示す．
