プレスリリース：昭和東南海地震以降初めての中規模プレート境界地震発生過程をとらえた 　－リアルタイム観測網の統合的データ解析－

  • 研究報告

 本研究所地震予知研究センターの木下千裕さん（博士課程3年）が、国立研究開発法人海洋研究開発機構　地震津波海域観測研究開発センターの荒木英一郎主任技術研究員、鹿児島大学大学院理工学研究科の小林励司准教授、テキサス大学、ペンシルバニア州立大学等と共同で、2016年4月1日に三重県南東沖で発生したマグニチュード（Mw）6.0の地震発生プロセスの解析を行い、南海トラフの東南海地震想定震源域としては72年ぶりに発生したM6以上のプレート境界地震であることを明らかにしました。これは、地震発生域近傍で地震・津波観測監視システム（以下、「DONET」）と、長期孔内観測装置が展開されており、得られた地震・地殻変動・津波の連続観測データと、これまでの海底下構造探査の結果を合わせた統合解析を行ったことによるものです。
 DONETの海底観測網と長期孔内観測を統合した高精度観測網によって、今回初めて、南海トラフの海底下プレート境界での地震発生・海底地殻変動と津波発生の複雑な過程をとらえることができました。今回の地震がプレート境界で発生したことは、この地域で1944年の東南海地震後、歪蓄積が進行していることを示しており、震源域近傍での海底地殻変動を高精度で注意深く監視する必要性を示しています。
 今後、DONETの海底観測網と長期孔内観測などによるリアルタイムの海底観測技術をさらに発展させ、掘削や構造探査による高度なプレート境界震源断層構造の理解と合わせることによって、海底地殻変動や地震活動の状態と推移を把握し、東南海地震をはじめとする南海トラフの地震の発生メカニズムや予測研究の高度化に貢献していきたいと考えています。
 

詳細は、こちら（国立研究開発法人海洋研究開発機構　プレスリリース）をご参照ください。
 
zu5
 

 本研究成果は、科学誌「Journal of Geophysical Research」に11月18日付けで掲載されました。
 
タイトル：Near-field observations of an offshore Mw 6.0 earthquake from an integrated seafloor and sub-seafloor monitoring network at the Nankai Trough, southwest Japan
著者L.M. Wallace1, E. Araki2, D. Saffer3, X. Wang4, A. Roesner5, A. Kopf5, A. Nakanishi 2, W.4 Power4, R. Kobayashi6, C. Kinoshita7, S. Toczko2, IODP Expedition 365 Science party
 

1 Institute for Geophysics, University of Texas, Austin, Texas, USA
2 海洋研究開発機構
3 Department of Geology, Pennsylvania State University, USA
4 GNS Science, Lower Hutt, New Zealand
5 MARUM, University of Bremen, Germany
6 鹿児島大学
7 京都大学防災研究所

 
 

図1　（右上）調査海域図。黒線は、1944年の昭和東南海地震（黒い星が本震）の滑り量を0.5m間隔で示した[Kikuchi et al., 2003]。赤い星とビーチボールは2016年4月１日三重県南東沖の地震の震央とそのメカニズム解を示す。赤い破線で囲まれた領域は、超低周波地震が観測された領域[Ito and Obara, 2006]。（左下） 1944年昭和東南海地震震源域におけるDONETの観測点配置。C0002とC0010（紫色の三角）はIODPにより長期孔内観測）装置が設置された掘削孔。赤色の円は、2016年4月1日の三重県南東沖の地震（Mw6.0）を含む前後の地震で、円の大きさの違いはマグニチュードの大きさの違いを表す。破線に沿った地下の断面図を図2に示す。

図1　（右上）調査海域図。黒線は、1944年の昭和東南海地震（黒い星が本震）の滑り量を0.5m間隔で示した[Kikuchi et al., 2003]。赤い星とビーチボールは2016年4月１日三重県南東沖の地震の震央とそのメカニズム解を示す。赤い破線で囲まれた領域は、超低周波地震が観測された領域[Ito and Obara, 2006]。（左下） 1944年昭和東南海地震震源域におけるDONETの観測点配置。C0002とC0010（紫色の三角）はIODPにより長期孔内観測）装置が設置された掘削孔。赤色の円は、2016年4月1日の三重県南東沖の地震（Mw6.0）を含む前後の地震で、円の大きさの違いはマグニチュードの大きさの違いを表す。破線に沿った地下の断面図を図2に示す。

 
 

図2　2016年4月1日の三重県南東沖地震とその余震分布をP波速度構造断面に重ねた図（上段）および本震発生後からの地震活動経過図（下段） （上段）構造断面の位置は図1の破線部分に対応。縦軸は海水面からの深さ(km)を表す。緑色の三角はDONET観測点の投影位置を示す。数値はP波速度を示し、0.5km/秒間隔に等速度線を示す。黒線は断面近傍の反射法地震探査記録断面から解釈されたプレート境界面をここに示す速度構造で深さに変換した位置を示す。円は三重県南東沖の地震（Mw6.0）を含む前後の地震で、円の大きさの違いはマグニチュードの大きさの違いを表す。 （下段）構造断面の測線の北西端から30kmまでの距離範囲における地震活動。縦軸は本震の発生時刻からの経過時間を示す。

図2　2016年4月1日の三重県南東沖地震とその余震分布をP波速度構造断面に重ねた図（上段）
および本震発生後からの地震活動経過図（下段）
（上段）構造断面の位置は図1の破線部分に対応。縦軸は海水面からの深さ(km)を表す。緑色の三角はDONET観測点の投影位置を示す。数値はP波速度を示し、0.5km/秒間隔に等速度線を示す。黒線は断面近傍の反射法地震探査記録断面から解釈されたプレート境界面をここに示す速度構造で深さに変換した位置を示す。円は三重県南東沖の地震（Mw6.0）を含む前後の地震で、円の大きさの違いはマグニチュードの大きさの違いを表す。
（下段）構造断面の測線の北西端から30kmまでの距離範囲における地震活動。縦軸は本震の発生時刻からの経過時間を示す。

 
 

図3　2016年4月1日の三重県南東沖地震前後の孔内間隙水圧変化 （A）地震前後約2日間の掘削孔C0002の水圧変化、（B）（A）のグレー領域を拡大した図。赤線は掘削孔C0002での圧力変化、青線は掘削孔C0010での圧力変化を示す。 なお、C0010の簡易型孔内観測装置は、地震の数時間後に回収されたため、上段の図（A）には示していない。

図3　2016年4月1日の三重県南東沖地震前後の孔内間隙水圧変化
（A）地震前後約2日間の掘削孔C0002の水圧変化、（B）（A）のグレー領域を拡大した図。赤線は掘削孔C0002での圧力変化、青線は掘削孔C0010での圧力変化を示す。 なお、C0010の簡易型孔内観測装置は、地震の数時間後に回収されたため、上段の図（A）には示していない。


 
 
図4　南海トラフ域の沈み込むフィリピン海プレート境界面の性質を表す模式図 2016年4月１日の三重県南東沖の地震は、M8級巨大地震発生域の上限付近で、中規模の不安定すべり領域を破壊したものと考えられる。言い換えれば、浅部低周波地震現象が特徴的に見られる条件付き安定領域の下限付近で発生していると考えられる。安定から不安定すべり領域の遷移域で、今回の2016年4月１日のようなM6規模の地震を起こす領域が存在していることが示唆される。

図4　南海トラフ域の沈み込むフィリピン海プレート境界面の性質を表す模式図
2016年4月１日の三重県南東沖の地震は、M8級巨大地震発生域の上限付近で、中規模の不安定すべり領域を破壊したものと考えられる。言い換えれば、浅部低周波地震現象が特徴的に見られる条件付き安定領域の下限付近で発生していると考えられる。
安定から不安定すべり領域の遷移域で、今回の2016年4月１日のようなM6規模の地震を起こす領域が存在していることが示唆される。