3.5.1 陸域機動地震観測

(1) 内陸地震発生域における不均質構造と応力の蓄積・集中過程の解明

(1-1) 2011年東北地方太平洋沖地震にともなう地殻応答

 2011年3月11日に発生した東北地方太平洋沖地震以降,本震時のすべりと余効変動により内陸地震の震源断層域の応力状態が変化し,東北地方を中心に地震活動が変化した.阿武隈山地南部では,本震の1ヶ月後の4月11日に福島県浜通りの地震(M7.0)が発生した.また,この地域では地震活動も活発化した.そのため,63点の臨時稠密地震観測網を展開し観測を続けている.
 地殻中には多数のクラックが存在すると考えられている.そのような地殻にある方向から力が加わると,加わった力の方向に伸びたクラックが開口し,媒質が異方性構造を持つことが知られている.そのような異方性媒質を伝播したS波は,早い伝播速度の方向とそれと直交する遅い伝播速度の方向で分離し偏向する現象が観測される.そのため,地表でS波の偏向方向を観測することにより,地殻にかかる力の方向を推定することができる.
 この手法を用いて阿武隈山地南部で発生した地殻内地震のS波偏向異方性を調べた.観測されたデータは,かなりばらつくものの,震源域の南側においては北西-南東方向に早い軸が並び,震源域の北側では北北東-南南西に早い軸が並んだ.これらの解析結果は,この地域で発生した大きな地震のメカニズム解と調和的であることがわかった.

(1-2) 茨城県北部・福島県南東部の地震活動と応力場の研究

 2011年東北沖地震以降の活動が継続している茨城県北部・福島県南東部における稠密地震観測網(約60点から構成)の維持・整備を実施するとともに,それらのデータと周辺域の定常観測点のデータとの統合処理を行った.取得された連続波形記録に対して自動処理を施すことで地震活動を多数検出した.茨城県北部側の地震活動度は,福島県南東部に比べて高い状況にあり,南西傾斜と北東傾斜の複数の断層面に沿って地震活動が継続している.

 (2) プレート境界域における不均質構造と地震活動の解明

 (2-1) 紀伊半島におけるプレート境界すべり現象メカニズム解明のための地下構造異常の抽出

 深部低周波微動活動度が異なる地域下での沈み込むプレートやマントルウエッジの構造を高分解能で明らかにし,それらを比較することで,スロースリップイベントや深部低周波微動等の多様なプレート間の滑り現象を規定する地下構造異常を抽出する研究を進めている.2018年は,2017年に和歌山県の深部低周波微動活動が不明瞭な領域における南北測線上で取得した稠密自然地震観測データ,制御震源地殻構造探査データに対してトモグラフィー解析,反射法解析をそれぞれ実施した.得られた反射法断面図からは,測線北側(有田川町)から測線中央部(田辺市)の深さ25㎞付近に明瞭な北傾斜の反射面が確認でき,トモグラフィー解析で得られた速度構造と比較すると,島弧側のモホ面に対応すると考えられる.測線南端(古座川町)の深さ22㎞付近から確認できる北傾斜の反射層は,この地域に於いて過去に実施された地殻構造探査の結果と比較するとフィリピン海プレート上面に対応すると考えられる.この反射層の層厚は,紀伊半島北東部下の微動活動が活発な領域におけるフィリピン海プレートに対応する反射層(Iwasaki et al., 2008)の層厚よりも薄くなっている.このことから、深部低周波微動活動度と沈み込むフィリピン海プレート内の構造不均質との関連が示唆される.