地震断層の破壊進展と断層近傍の地震動に関する研究

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内陸の地下浅部で活断層が動いた場合に,断層近傍でどのような地震動が生じるのか,また,断層の破壊がどのように進展し,地表のどこにどの程度のすべりが起こりうるかについて明らかにすることを目的として,以下のような研究を行った。地震断層の破壊進展過程を調べるための数値解析手法を開発し、模型実験結果のシミュレーションを行った。表層地盤内で,基盤の断層と斜めに交差するように,大きな変形を起こす領域が分布する様子を再現できた。上の数値解析と平行して,2000年鳥取県西部地震を対象として,断層の破壊過程を推定した。観測された地震波形から直接,震源の断層上に作用している応力の時間-空間変化を求めた。その結果,全体としては主として断層の走向方向に作用している応力の変化量が大きいこと,震源真上から南東側5km程度のかけての浅い領域と,深い領域に応力降下量が大きな領域がある一方で,深さ4〜5kmから8〜9kmにかけては震源周辺部を除く大部分の領域で走向方向に作用している応力は増大していること,応力降下が大きな領域では1sから1.5s程度かそれよりも短い時間内に大部分の応力降下が起きており,また,破壊後の応力の回復はほとんど見られないことを明らかにした。さらに,断層破壊過程の推定結果に基づいて鳥取県西部地震の地震動を再現した。その結果,浅部で応力降下量が大きいこととディレクティビティーの影響が相まって,震源域全体に渡って最大速度が30cm/s程度以上の強い震動が生じる結果が得られたが,この結果は墓石の転倒率などから推定された結果と調和的なことを示した。