プロジェクトＺ 観測戦略シリーズ 第２回 「地震予知の観測網の将来」

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1 プロジェクトＺ 観測戦略シリーズ 第２回 「地震予知の観測網の将来」
プロジェクトＺ　観測戦略シリーズ 　第２回 　　「地震予知の観測網の将来」 　これからの地震観測網について ー　研究の目標をどこに置くか　－

2 地震予知のための新たな観測研究計画 第1次新計画 と 第2次新計画
地震予知のための新たな観測研究計画 第1次新計画　　　と　　　第2次新計画 １．地震発生に至る地殻活動の解明 ２．地殻活動モニタリングシステムの高度化 ３．地殻活動シミュレーション手法と観測技術の開発 １．地震発生に至る地殻活動の解明 ２．地殻活動の予測シミュレーションとモニタリング ３．新たな観測・実験技術の開発 ４．本計画推進のための体制の整備

3 第2次新地震予知研究計画 （平成16年ー平成20年度）
地殻活動を理解する 地殻活動をモニターして、シミュレートして、予測する 地殻活動を計る新手法を開発する

4 第2次新地震予知研究計画 （平成16年ー平成20年度）
地殻活動を理解する 地殻活動をモニターして、シミュレートして、予測する（これまでは、気象庁等） 地殻活動を計る新手法を開発する

5 １．地震発生に至る地殻活動の解明 課題１： プレート境界域における歪・応力集中機構 → 「アスペリティー」の実体解明
課題１：　プレート境界域における歪・応力集中機構 現状：概念モデル「アスペリティーモデル」 課題：沈み込み型プレート境界の実体解明 　　　　　→ 　「アスペリティー」の実体解明 　　　　　→　予測可能な物理モデルの構築 観測の規模： 広域観測＋「アスペリティー」スケールの空間分解能を持つ観測 　　　 海陸統合、陸上での稠密観測、ケーブル式海底　 地震観測、機動観測（陸上＋海底） 対象地域（例）　茨城沖、房総沖

6 Repeated Large Earthquake
After slip Large asperity Repeated Large Earthquake with a large interval Slow slip event triggered by a large quake Small asperity Small earthquake with a small interval Stationary slip Subducting plate

7 １．地震発生に至る地殻活動の解明 課題２： 内陸地震発生域の不均質構造と歪・応力集中機構 → 概念モデルの構築を目指す
　内陸地震発生域の不均質構造と歪・応力集中機構 現状：概念モデル「アスペリティーモデル」が無い 課題：プレート内での歪・応力の集中機構の解明 地殻・マントルの不均質構造と変形の関係の解明 内陸の歪速度（現在＋地質学的時間スケール）の大きい所の原因 　　　　　→　概念モデルの構築を目指す 　　　　　　　（どこで歪が集中しているか） 観測の規模： 広域観測＋「断層」スケールの空間分解能を持つ観測 対象地域（例）：糸魚川-静岡構造線断層帯～新潟/歪集中帯

8 広域地震観測網の現状 大学観測網の結合 大学と気象庁観測網の結合 大学・気象庁・Hi-netの結合

9 古い気象庁震源 一元化震源 大学・気象庁・Hi-netの結合
–

10 一元化震源（最初と最近） 1998年1月-９月 2003年1月-９月

11 大学の震源と一元化震源 JUNEC 一元化震源 –

12 広域観測だけで、十分か？ No

13 Hi-netデータによる中部日本の速度分布の推定
Matsubara, M., S. Sekine, K. Obara, and K. Kasahara, 2003, Low-velocity oceanic crusts at the top of subducting plates beneath Japan Islands imaged by using the NIED Hi-net data, EOS, Transactions, American Geophysical Union, T52B-0256. Matsubara et al. (2003)

14 Hinetデータによる速度分布 Matsubara et al.(2003)

15 Hi-net と　臨時観測の比較 Matsubara et al., 2000 Matsubara et al., 2003

16 Hi-net と　臨時観測の比較 立山の下 約1ｋｍおきに45箇所 3ヶ月 Matsubara et al. (2000)

17 Hi-netと臨時観測の比較（ＩＳＴＬ）

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20 稠密観測の例： 160km に 2500 ch （50ｍ から 100m間隔）
Example of shot gather (SP5-1, 100 kg, applied AGC(4000 ms) and band pass filter (4-30 Hz))

21

22 P Velocity Structure of Boso Peninsula Upper Crust
(Analysis of Deep Crust / Mantle Slabs in Progress) South North CDP profile km/sec

23 大都市圏地殻構造調査研究 房総アレイ （H15-H18)

24 テレメータ方式

25 関東地方に発生した地震の震央分布図と東西断面図
（2003年4月～2004年3月、気象庁震源）。深さ0-30kmを赤色、30-70kmを緑色、それ以深を青色で記す。 Igarashi et al. (2004)

26 平成16年2月12日に房総半島下（深さ30 km）で発生した地震（M2.9）
波形の上下動成分。1～10Hzのバンドパスフィルターをかけた

27 小繰り返し地震の空間分布（1981年7月～2003年5月）1)
細線は沈み込むフィリピン海プレートの深さを示している6)。白い楕円は推定関東・東海地震の震源域、黄色い楕円はスローイベントのすべり域を示す。中）北緯34.6°N～35.7°N’の範囲の小繰り返し地震から推定されたすべり速度分布の東西鉛直断面である。 Igarashi et al. (2004)

28 房総アレイ 広帯域観測点： (CMG40T) 地殻深部 構造

29 平成16年1月23日にトンガ （震央距離65°，深さ130 km 、M6.5 ）
上下動波形記録. 広帯域地震計、１回積分して変位波形に変換し、さらに2Hzのローパスフィルターをかけた。トレースは全体で60秒、約10秒の位置に直達Ｐ波が見られる。

30 地図中に表記した5観測点における、レシーバー関数の予備解析結果 （Igarashi et al., 2004)
。震央距離30度から90度の範囲にあるS/Nのよい波形記録を方位角によらずに全てスタックした。 震央距離30度から90度

31 ISTL 震源分布図 気象庁一元化震源(2003/8/1-2003/11/30) 観測目的を言う

32 観測点配置図 Area A Area B Area C Linear Array 点数 期間 Area A 4
2003/08/ /10/27 Area B 2003/08/ /11/21 Area C 9 2003/08/ /10/16 Linear Array 49 2003/08/ /10/16

33 観測点配置 (areaＡ) 地震個数68個

34 観測点配置(areaB) 地震個数14個

35 観測点配置図(areaC) 地震個数12個

36 記録例 04/09/30 12:30 – 04/09/30/13:30

37 観測波形例

38 T-N グラフ

39 震源分布の比較 イベント数61個(一元化震源22個)

40 震源時間変化 Tim ( min) 約 2 m/s. Time (min) Time (min) Time (min)
12: : : : : : : :40 Time (min) 12: : : : : : : :40 Time (min) 12: : : : : : : :40 Time (min)

41 まとめ 戦略的な観測点配置 集中的な観測機器の配置 研究の進展・活動の変化に対応する柔軟な観測 地震研として集中する（地震）観測の選定 場所
方法　（例） 地表　ｖｓ　ボアホール テレメータ観測　ｖｓ　現地収録観測 短周期・高密度　ｖｓ　広帯域化 ．．．