3.2.3 地震,地殻変動等の最先端観測や新しい観測の試み

(a)南アフリカ鉱山における半制御地震発生実験

南アフリカの金鉱山の地下深部の採掘域周辺に多数の高感度微小破壊センサを設置し,半径100m以上の範囲にわたってM-4以下という数cm程度の微小破壊までを検出・位置標定する,世界でも例をみない観測を行い,その鋭敏な検出感度とセンサの高密度配置をいかして,自然地震では観測されたことのない,既存弱面への極端な集中や,プレート境界のそれにくらべて極端に高い効率で発生するリピーター活動など様々な発見をしてきた.一方,現場のボアホールに設置されたセンサの周波数・角度指向性は複雑で,個々のイベントの規模や震源メカニズムの推定は困難であった.しかし,一様な媒質環境の下で多数のイベント波形があることから,京都大学と協力して,一般化逆解析法を適用してセンサ個々の現位置特性を推定した.

(b)キネマティックGNSS測位によるスロー地震のイメージング

継続時間が数日を越えるスロー地震は通常GNSS観測によって観測されるが、一般的なGNSS観測ではそれぞれの観測点の座標が1日ごとに与えられるため、1日より短い時間スケールのスロー地震の進展をとらえることができない。そこで、本研究ではキネマティックGNSS観測により2017年3月に北米カスケード沈み込み帯で発生したスロー地震にともなう断層すべりの時空間発展を30分ごとに求めることを試みた。その結果、すべり域が南東から北西に移動していくことが明確に示された。このことは、微動が南東から北西に移動していくこととも調和的である。微動は、スロー地震の初期にはGNSSによって求められた滑り域の中心部で発生しているが、スロー地震後期になるとすべり域の端で発生していることが分かった。さらに、スロー地震によるすべり領域は初期には自己相似的に拡大していくが、ある時から断層の走向方向にのみ進展していくことも明らかになった。これらのことはスロー地震の発生機構に重要な示唆を与えることが考えられる。今後はこのような観測を説明する物理モデルを構築することが課題である。