講演情報
[P09-19]微小地震観測により捉えられた，日奈久断層帯日奈久区間と八代海区間における震源分布の特徴
*髙橋 秀暢1、青柳 恭平1、木村 治夫1 (1. 電力中央研究所)
１．背景
日奈久断層帯は全長80 kmに及ぶ長大活断層で，高野―白旗区間，日奈久区間，八代海区間に区分される．2016年熊本地震では高野―白旗区間が破壊された．震源断層の規模予測に際し，隣接する断層の連動性評価や断層セグメント境界の構造的特徴を理解することは重要である．熊本地震を踏まえた総合的な活断層調査（文部科学省研究開発局・九州大学，2019）では，日奈久区間と八代海区間の境界を境に，地震活動と断層の走向方向の変化が報告されており，セグメント境界が構造上重要であると考えられる．本発表では，日奈久断層帯日奈久区間と八代海区間における微小地震の検出と精密な震源決定により，両区間における断層形状の解明を目的とする．
２．データ
八代海区間と日奈久区間における地下構造の特徴の把握を目的に臨時微小地震観測を実施した．観測に用いた速度型地震センサ （KVS-300） は固有周期2 Hz，サンプリング周波数は250 Hzである．地震観測点は，八代海を囲うように約10km程度の間隔で御所浦島や獅子島などの離島も含め30か所で陸上に設置した．観測期間は2022年10月から2023年8月のおよそ10か月間で，観測期間中の3月に全観測点でバッテリーとCFカードの交換を行っている．それら臨時観測点に加え，定常地震観測記録も使用した．
３．手法
はじめに，機械学習 (Phase Net; Zhu & Beroza, 2019)を用いP・S波の検測を行い，得られた検測値に対しイベント同定手法(REAL; Zhang et al., 2019)を適用した．その後，最尤推定による震源決定手法 (Hypomh; Hirata & Matsu’ura, 1987）により初期震源を決め，相対震源決定手法 (HypoDD; Waldhauser & Ellsworth, 2000)により震源を再決定した．HypoDDでは機械学習により取得したP & S波計1091188個の走時差データを利用した．震源決定の際，速度構造はJMA2001 (Ueno et al., 2002) を参考に決定した．
４．結果・議論
最終的に9865個の震源が再決定された．この検出数は気象庁一元化震源の2.3倍であった．大局的には震源は日奈久断層帯の地表トレース同様，北北東―南南西走向の分布を持つ．八代海区間と日奈久区間の区間境界で震源分布の特徴の違いが明らかになった．深さ分布に関して，区間境界以南では10 km 以深の地震は少なく，以北では深さ5-15 kmに震源が集中した．八代海区間・日奈久区間で活断層の傾斜方向が東傾斜・西傾斜で異なることが報告されているが （文部科学省研究開発局・九州大学，2019），本研究で決められた震央分布も八代海区間では断層トレースの東側に集中し，日奈久区間では西側に震央が集中しており，既知の傾斜方向の深部延長側に震源が分布することがわかった．地表トレースに直交する断面に着目すると，日奈久区間では西傾斜の面構造が確認できた．その一方で八代海区間では明瞭な面構造は確認できず，震源分布は地表トレースの直下に雲状に分布していた．八代海区間は日奈久区間に比べ短い複数のトレースが広域に分布しており，震源分布の拡がりを説明できるかもしれない．さらに，八代海区間・日奈久区間の区間境界では微動が深さ約20 kmで観測されており (Miyazaki et al., 2015; Chao et al., 2016; 髙橋ほか，2023年地震学会)，その直上には震源分布の中で特に地震活動度が高く，時空間的に集中する領域が存在することが明らかになった．また，本大会では本発表と同じデータセット・対象領域で地震波速度構造について報告予定である（青柳・髙橋, 2025, 本大会）．
謝辞
気象庁一元化震源，防災科学技術研究所・気象庁・九州大学の各観測点の地震波形記録を使用させて頂きました．記して感謝いたします．
日奈久断層帯は全長80 kmに及ぶ長大活断層で，高野―白旗区間，日奈久区間，八代海区間に区分される．2016年熊本地震では高野―白旗区間が破壊された．震源断層の規模予測に際し，隣接する断層の連動性評価や断層セグメント境界の構造的特徴を理解することは重要である．熊本地震を踏まえた総合的な活断層調査（文部科学省研究開発局・九州大学，2019）では，日奈久区間と八代海区間の境界を境に，地震活動と断層の走向方向の変化が報告されており，セグメント境界が構造上重要であると考えられる．本発表では，日奈久断層帯日奈久区間と八代海区間における微小地震の検出と精密な震源決定により，両区間における断層形状の解明を目的とする．
２．データ
八代海区間と日奈久区間における地下構造の特徴の把握を目的に臨時微小地震観測を実施した．観測に用いた速度型地震センサ （KVS-300） は固有周期2 Hz，サンプリング周波数は250 Hzである．地震観測点は，八代海を囲うように約10km程度の間隔で御所浦島や獅子島などの離島も含め30か所で陸上に設置した．観測期間は2022年10月から2023年8月のおよそ10か月間で，観測期間中の3月に全観測点でバッテリーとCFカードの交換を行っている．それら臨時観測点に加え，定常地震観測記録も使用した．
３．手法
はじめに，機械学習 (Phase Net; Zhu & Beroza, 2019)を用いP・S波の検測を行い，得られた検測値に対しイベント同定手法(REAL; Zhang et al., 2019)を適用した．その後，最尤推定による震源決定手法 (Hypomh; Hirata & Matsu’ura, 1987）により初期震源を決め，相対震源決定手法 (HypoDD; Waldhauser & Ellsworth, 2000)により震源を再決定した．HypoDDでは機械学習により取得したP & S波計1091188個の走時差データを利用した．震源決定の際，速度構造はJMA2001 (Ueno et al., 2002) を参考に決定した．
４．結果・議論
最終的に9865個の震源が再決定された．この検出数は気象庁一元化震源の2.3倍であった．大局的には震源は日奈久断層帯の地表トレース同様，北北東―南南西走向の分布を持つ．八代海区間と日奈久区間の区間境界で震源分布の特徴の違いが明らかになった．深さ分布に関して，区間境界以南では10 km 以深の地震は少なく，以北では深さ5-15 kmに震源が集中した．八代海区間・日奈久区間で活断層の傾斜方向が東傾斜・西傾斜で異なることが報告されているが （文部科学省研究開発局・九州大学，2019），本研究で決められた震央分布も八代海区間では断層トレースの東側に集中し，日奈久区間では西側に震央が集中しており，既知の傾斜方向の深部延長側に震源が分布することがわかった．地表トレースに直交する断面に着目すると，日奈久区間では西傾斜の面構造が確認できた．その一方で八代海区間では明瞭な面構造は確認できず，震源分布は地表トレースの直下に雲状に分布していた．八代海区間は日奈久区間に比べ短い複数のトレースが広域に分布しており，震源分布の拡がりを説明できるかもしれない．さらに，八代海区間・日奈久区間の区間境界では微動が深さ約20 kmで観測されており (Miyazaki et al., 2015; Chao et al., 2016; 髙橋ほか，2023年地震学会)，その直上には震源分布の中で特に地震活動度が高く，時空間的に集中する領域が存在することが明らかになった．また，本大会では本発表と同じデータセット・対象領域で地震波速度構造について報告予定である（青柳・髙橋, 2025, 本大会）．
謝辞
気象庁一元化震源，防災科学技術研究所・気象庁・九州大学の各観測点の地震波形記録を使用させて頂きました．記して感謝いたします．