報告書番号

NR21001

タイトル（和文）

2008年岩手・宮城内陸地震の震源インバージョン解析と特性化震源パラメータの推定

タイトル（英文）

Source inversion analysis and estimation of characterized source parameters for the 2008 Iwate-Miyagi Nairiku earthquake

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

背　　景
2008年岩手・宮城内陸地震(M7.2)では、震源近傍の複数の観測点で1,000 galを超える大加速度地震動が記録された。震源近傍の設計用入力地震動評価の高度化においては、こうした大加速度の記録に対し、各地点の地盤応答特性に加えて共通因子としての震源特性の影響を明らかにすることが重要である。そのためには対象地震の特性化震源パラメータを推定し、過去の被害地震データから構築された震源スケーリング則との比較検証を行うことが、一つの有力な手段となる。

目　　的
震源インバージョン解析により岩手・宮城内陸地震の震源モデルおよび特性化震源パラメータを推定し、大加速度記録に対する震源特性の寄与を明らかにする。

主な成果
1. インバージョン解析による2008年岩手・宮城内陸地震の震源モデル推定
高精度余震分布や地殻変動に関する先行研究に基づき、東傾斜と西傾斜の共役断層が同時に活動する断層面モデルを設定した。強震記録によるインバージョン解析からは、西傾斜断層のモーメント解放が優勢ではあるものの、東傾斜断層にも有意なすべり分布が推定された。また西傾斜断層の浅部すべりは地表地震断層の分布とよく整合する一方、東傾斜断層の浅部すべりは小さいことが示された。
2. 特性化震源パラメータの同定と既往地震との比較
推定された震源モデルからSMGA（強震動生成域）を抽出し、特性化震源パラメータを同定した。その結果、加速度地震動に影響するSMGAの応力降下量として15から25 MPaが得られた。また比較のため西傾斜単独の断層面モデルを想定し、同様の手順で特性化震源パラメータを同定した結果、震源スペクトルの短周期レベルはいずれの断層面モデルでも地震モーメントに対する既往のスケーリング則と調和的となった。
3. 震源近傍の大加速度に対する震源特性の寄与
SMGA分布から震源近傍観測点への等価震源距離を求め、最大加速度分布を評価した結果、一部の観測点を除き既往の距離減衰式でほぼ説明できることが示された。すなわち震源の短周期レベルが平均的であったにも関わらず、大加速度が観測された主要因は、震源断層およびSMGAの位置が浅かったためと考えられる。

今後の展開
共役断層面モデルの力学的な妥当性について検討するとともに、距離減衰式に対して過大となる主要な観測記録に対してはその要因解明を進める。

概要 （英文）

Slip and effective stress distributions of the 2008 Iwate-Miyagi Nairiku earthquake are estimated by the source inversion analysis using an empirical Green's function. Since the precisely relocated aftershock distribution and geodetic deformation data suggest a complicated source rupture process such as conjugated fault motions, we firstly assume both conjugated and simple west-dipping fault plane models. Estimated slip distribution on the conjugated fault planes displays that about 60 % of the seismic moment is released from the northern west-dipping fault plane. Large slip concentrates the south region from the hypocenter on this fault, and coseismic surface deformation area coincides well with the shallow asperity estimated in this study. Similar slip distribution is obtained from the west-dipping fault plane model.
The characterized source model is constructed based on the sip distribution model estimated by the inversion procedure, and important parameters such as stress drop, rise time, and rupture velocity on the strong motion generation area (SMGA) are searched by evaluating the broadband strong ground motion in the frequency range up to 10 Hz recorded near the source region. Characterized source parameters optimized by using the simulated annealing show the moderate amplitude level of the short-period seismic motion generation compared with the scaling relationship presented in the previous studies.
Although the source process does not show either the remarkably high stress drop or the large short-period spectral level, very large accelerations are observed at several stations on and near the source region. The shallowness of the SMGAs on the main-shock fault plane might be the important factor for such large accelerations. Indeed, the seismic moment is released mainly at the depth of 5 to 7 km during the mainshock. Furthermore, the relation between the equivalent hypocentral distance calculated from the characterized source model and peak ground acceleration is consistent well with the previously proposed attenuation curve except for a few stations, where the detailed research for the site amplification effect should be carried out.

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