超至近距離多点観測による様々な時定数を持つ断層破壊現象の統一的理解

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200kHzまでの弾性波を感知できるAEセンサを用いた微小破壊観測を南アフリカ金鉱山内に展開し,観測網内で発生した100mサイズの破壊(M2地震)に伴い記録された20000個以上の余震の解析を行った.2008年度までは観測網周囲の岩盤の弾性波速度解析.観測点の座標修正・走時検測システムの構築といった予備的解析を行っていたが,2009年度は余震カタログの構築(手動検測による震源決定と,AEセンサ記録に適用可能な新たな決定手法によるモーメントマグニチュードの決定)を行い,本格的な余震活動解析や余震発生モデルの検証を行うことができた.余震分布と本震波形解析結果から,M2級破壊面の形成にも,室内実験で確認されているクーロン破壊基準が有効に働くことがはっきりと確認できた.この余震系列は,空間的に明瞭な5つのクラスタを形成していたが,各クラスタで全く異なるサイズ分布を持っていることが分かった.基本的に,余震のサイズ分布は岩盤のダメージのそれを反映していると予想されるが,5つのクラスタのうち,本震破壊面を描き出すような2次元的な分布を示した余震クラスタにおいては,その統計的性質が本震破壊の不均質構造を表すと予想し,破壊面周辺の短波長応力擾乱によってこれらの余震が発生するという最近提唱された余震モデルから予想されるものと,今回観測された余震の統計的性質が調和的であることを確認した.このことは,余震の統計的性質を調べることで,本震破壊の特性を支配すると考えられている,本震断層の不均質性を調べられる可能性を示唆する.