2003年7月26日宮城県北部で発生した地震(Mjma 6.1)の震源過程


前震・本震・余震のアニメーション (NEW)

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今回の一連の地震の説明(NEW)

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遠地実体波と近地強震動記録を使用した波形インバージョン

2003年7月26日07時13分(日本時間)に宮城県北部で気象庁マグニチュード (Mjma) 6.1の地震が発生しました。 同地震の震源メカニズム解は、東北地方の内陸で観測される典型的なタイプである東西圧縮の逆断層型です。 IRIS-DMCが収集している波形記録から、観測点分布を考慮して、11点の遠地実体波(P波)、防災科学技術研究所のK−netから8点の強震動記録をABICを考慮した波形インバージョン法(Fukahata et al., 2003a,b , Yagi et al., 2003)を使用して解析しました。

結果

2つのモデル(東傾斜の断層面と西傾斜の断層面)が考えられます。波形解析からは、どの観測点に着目するかで最適になるモデルが変わってしまい、判断することが困難です。

断層面が東傾斜(東側が西側に向かってせり上がっている)のモデル:
地震モーメント Mo = 1.4 x 10**18 Nm (Mw 6.0);
破壊継続時間 T = 7 s;
(走向, 傾斜, すべり角) = (10, 42.5, 90)
震源: (緯度 = 38.389N , 経度 = 141.191E , 深さ= 6 km).
(震央はHi-net(防災科学技術研究所)の自動処理で決定された値を使用しました。)
最大すべり量 = 1.1(m)

断層面が西傾斜(西側が東側にせり上がっている)のモデル:
地震モーメント Mo = 1.1 x 10**18 Nm (Mw 6.0);
破壊継続時間 T = 7 s;
(走向, 傾斜, すべり角) = (186, 50, 92)
震源: (緯度 = 38.389N , 経度 = 141.191E , 深さ= 6.5 km).
(震央はHi-net(防災科学技術研究所)の自動処理で決定された値を使用しました。)
最大すべり量 = 0.9(m)

解説(2003/07/27):
どちらのモデルでも主破壊は、震源から北側に約8km伝搬しています。 最大すべり量は約1mです。複数の滑り量が大きな領域(アスペリティ)を確認することができます。 これらのアスペリティの近傍で被害が集中している可能性があります。 また、同地震の前7時間前に発生した地震(Mjma 5.6)の震源は、地震モーメントの解放はほとんどありません。 これは、7時間前に発生した地震より、同領域はすでに歪みを解放したためと考えらます。 また、16時間に発生した地震(Mjma 5.4)は北側のアスペリティの端(破壊伝搬が停止した領域)に位置します。 この前震・余震とも本震のメカニズム解とは異なります(防災科学技術研究所)。 従って、前震・本震・最大余震は、弱面の形状の複雑性もしくは不連続性に強く影響を受けていると言うことができます。

追記(2003/08/03):
東北大学大学院理学研究科付属地震・噴火予知研究観測センターが臨時観測点を使用して決定した余震分布は、西傾斜の断層面で断層すべりが発生したことを示しています。

文責 建築研究所・国際地震工学センター 八木勇治 (yagi@kenken.go.jp)




断層面が西傾斜のモデル:

本震のすべり量分布と前震、余震との位置関係


図: Hi-net(防災科学技術研究所)が決定した前震・余震と本解析で求まったすべり量分布との比較。

断層すべりのスナップショット(NEW)


図: 0.5秒刻みの断層すべりのスナップショット。断層すべりは震源(星印)から始まり、北側に進行している。断層すべりの伝搬速度は約2.5km/secに達する。

すべり量分布と震源時間関数


図: (左上) 震源メカニズム解; (右上) モーメント開放履歴; (下) 断層面上のすべり量分布.

波形の比較 (強震動記録)


図: 観測された波形(黒線)とモデルによって再現された波形(赤線)の比較です。 観測点コードの下に、各観測点最大振幅の値(cm/sec)を表示しています。波形は、P波の5秒前から表示しています。

波形の比較 (遠地実体波)


図: 観測された波形(黒線)とモデルによって再現された波形(赤線)の比較です。 観測点コードの下に、各観測点最大振幅の値(単位ミクロン)を表示しています。波形は、P波の10秒前から表示しています。

解析に使用した観測点分布



参考文献


Fukahata, Y., A. Nishitani and M. Matsu'ura, Geodetic data inversion using ABIC to estimate slip history during one earthquake cycle with viscoelastic slip-response functions, Geophys. J. Int., submitted 2003a.

Fukahata, Y., Y. Yagi, and M. Matsu'ura, Waveform inversion for seismic source processes using ABIC with two sorts of prior constraints: Comparison between proper and improper formulations, GRL, 30, 10.1029/2002GL016293, 2003b.

Yagi, Yagi ; T. Mikumo; J. Pacheco, Source rupture process of the Tecoman, Colima, Mexico earthquake of January 22, 2003, determined by joint inversion of teleseismic body wave and near-field data (PDF), submited to Bull. Seism. Soc. Am., 2003.

リンク


謝辞

解析時において防災科学技術研究所にお世話になりました。特に、伊藤喜宏氏・松林弘智氏には、データの処理の際にお世話になりました。東北大学大学院理学研究科付属地震・噴火予知研究観測センター には情報を提供してもらいました。記して感謝の意を表します。

Last Updated: 2003 July 29