地震予知連絡会会報第 108 巻

７－３

2022 年 9 月発行

非定常 ETAS モデルから見える能登半島群発地震活動の地域的変化（続報）Regional features revealed from the non-stationary ETAS model for earthquake
swarm activity in Noto Peninsula
統計数理研究所
The Institute of Statistical Mathematics

石川県能登半島で 2020 年 11 月末から活発化した群発地震は活動を継続している．これらの活動は 4 つの震央クラスターに分かれ（第 1 図 ( I ) 実線小四角領域 A ～ D），以前から活動の見られた
珠洲 GNSS 観測点近傍の領域 B では 2020 年 11 月末に 14km 以深へ移動した．この移動開始は後の第 2 図で示すように珠洲観測点が上昇に転じた時に対応している．以降，周辺の 3 領域で C, A, D順に発化し，それらの活動特性の時間変動を報告した 1)．本報告はその続報になる．前回は 2021

年 11 月 6 日までの地震カタログ及び同月 15 日までの GNSS 観測時系列を用いており，本報告では地震カタログが 2022 年 6 月 5 日，GNSS 観測時系列は 5 月 21 日（6 月 8 日に取得）までの延長期間を解析した．

前回と同様に非定常 ETAS モデル 2) をそれぞれの領域に当てはめた（第 2 図）．このモデルは背景強度 μ と余震的誘発率 K 0 のパラメータが，次のように時間 t に依存して変化すると仮定し，これらの変化をベイズ法で推定したものである．その条件付き強度関数は.

(1)の様に表現できる．
これは，本地域での群発地震活動開始以前の，比較的広域の通常テクトニック活動の定常 ETASモデルの標準パラメータ（リファレンスモデル）に対して，群発地震活動開始後の非定常度を補正するものである 2）．時間変化するパラメータのうちで，背景強度関数 μ (t ) は対象領域周辺でのゆっくりすべりによる応力変化，または断層内での流体貫入による断層弱化などに起因すると考えられる 2）．K (ti ) は領域内の先行地震による近傍小断層群への地震連鎖効果（余震誘発率）を示す 2）．

第一に，非定常 ETAS モデルを当て嵌める前に，特に重要なのがリファレンスの定常 ETAS モデルの選択である．これは，群発活動を含まない先行した期間で，対象領域を含むある程度広い領域での地震活動の標準相場と見なせる安定した 5 つのパラメータ（μ0 , K 0 , c , α , p ）を推定する．今回では，各領域を合わせた全領域（第 1 図 ( I ) の破線四角の領域）で，2018 年から GNSS 観測の異常変動が開始する時期（2020 年 11 月末）までの下限マグニチュード 1.0 の地震 251 個から

μ0 = 0.096861, K 0 = 0.52258, c = 0.0005326, α = 0.51218, および p = 1.1389 を推定した．もしここで今回対象にしている群発地震を含むデータから定常 ETAS モデルを推定すると α 値や p 値が低くなり，そのため第 1 項の背景強度 μ (t ) が低く抑えられる結果となるので将来の予測のために偏ったものになるので勧められない．

― 310 ―

地震予知連絡会会報第 108 巻

2022 年 9 月発行

領域 A は 4 地域の群発活動の中で最も活動度が高く，M1.0 以上の地震数は全体の約半数を占め，M4 以上の地震は前回報告の 2021 年 11 月 6 日までに 6 回，その後 2022 年 5 月 2 日までに 5 回発生しており，最大地震は 2022 年 3 月 8 日の M4.8 である．背景強度関数は 2021 年 9 月のピーク時から依然として高い値を維持している（第 2 図 左上部）．領域 C の背景強度関数は 2020 年 6 月～8 月のピーク時から現在はやや鈍化している（第 2 図 右上部）
．領域 D では 2022 年の 8 月から急速に活発度が上がり，9 月 16 日に最大地震の M5.1 が発生した．以降背景強度は緩やかに上昇していたが依然として高い状態を保っており，2022 年の 3 月以降に M4 以上の地震が 3 回発生した（第2 図 左下部）．

領域 B は前回の報告と同様，地下 14km を境に Bs（深さ 0 ～ 14km）と Bd（深さ 14 ～ 25km）に分けて解析した．浅部 Bs の活動は 2020 年 11 月 30 日に活動が深部 Bd へ移動した際に静穏化した（第 2 図 中央上部，第 2 図（II）上段）．同時に深部 Bd では，浅部 Bs の中心部分の地震群を囲むように，ドーナツ状に活発化 1) した（第 2 図（II）下段）．そして背景強度関数が大きく上昇下降を繰り返しているが，これで間欠性の強い活動 (burst-type)（第 2 図 中央下部）が生じた様相が表現されているか明らかでない．このことを表現するには非定常 ETAS モデル（1）の高度化を促されているかもしれない．

各領域の地殻歪変化を反映していると思われる GNSS 観測時系列を地震活動と合わせて図示した（第 2 図）
．すなわち，領域 A を跨ぐ珠洲－舳倉島間の斜距離（第 2 図 左下部），領域 B の舳倉島を基準にした珠洲の上下変動（第 2 図 中央部），領域 B と C を跨ぐ珠洲－輪島 2 間の基線（第 2図 右部）である．季節性変動を除けば，領域 A，C，D の背景強度関数の変化はそれぞれ領域を跨ぐ斜距離変動の傾きに相似し，B 領域のものを除いて，いずれも GNSS 時系列の変化が背景強度の変化に先行している．領域 B では GNSS のトレンド変化から殆ど間を置かずして，それまで領域Bs に属する浅い活動が深さ 14km 以深の領域 Bd へと移行し（第 2 図（II）上段），次第に浅い深度へと推移している．

本解析に関して気象庁震源カタログ，地震活動可視化システム TSEIS，および国土地理院地殻変動情報表示の GEONET データを使用した．

（熊澤貴雄 , 尾形良彦）

参考文献

1) 熊澤貴雄 , 尾形良彦 (2022). 地震予知連絡会会報 第 107 巻 (7-4) https://cais.gsi.go.jp/YOCHIREN/
report/kaihou107/07_04.pdf
2) Kumazawa T, Ogata Y (2013) J. Geophys. Res. Solid Earth 118 (12): 6165–6182. http://doi.wiley.
com/10.1002/2013JB010259― 311 ―

地震予知連絡会会報第 108 巻( III )2019/01/01-2022/05/02 Mc=1.0 Dep 0 ~ 25km

1e+01

37.3

960574
能都136.9( II )

137.0

137.1

137.2

Longitude2021−1−1

137.3

1e−01
0( IV )

D
Bd

0Bs

C0200

400

600

800

1000

1200

productivity Intensity

2000

3000

A1000

#events137.4

2022−1−1

4000

2020−1−1950253
珠洲

200

400

600

2020−1−1

2021−1−101000

1200

2022−1−1

Bd
Bs

CD

Time (elapsed days from 2019/1/1)

800Time (elapsed days from 2019/1/1)

0.100

B

Bd

0.020

CC

Bs

0.005

37.4020971
輪島 2

D2022−1−1

D

0.001

37.5

A

136.8

2021−1−1Abackground Intensity

37.6

Latitude

37.7

37.8950252
舳倉島2020−1−1

1e−03(I)2022 年 9 月発行200400A
600

800

1000

1200

Time (elapsed days from 2019/1/1)

第1図石川県能登半島の群発地震活動．
（I）赤丸は 2018 年以降，深さ 25km までの震央分布．波線矩形は今回の活動全体を含む領域で 2018 年から 2020 年 11 月末までの地震活動に定常 ETAS モデルを当てはめレファレンスとした．4 つの実線四角 A,
B, C, D は活動の領域分け．黒丸はこれらの領域から最近接の GNSS 電子基準点を示す．（II）領域ごとのM1.0 以上の地震累積数で 2018 年より表示した． 赤線は領域 A，黒は Bs，青は Bd，緑は C，黄は D に対応する．(III) 領域ごとの背景強度（μ 値）関数の比較．（IV) 領域ごとの余震強度（K 0 値）関数の比較．

Fig. 1

Swarm activity and GNSS distance time series in the Noto Peninsula, Japan.
(I) Red circles indicate the distribution of epicenters down to 25 km depth since 2018. Rectangles A, B, C and D areregions considered in the analyses. Black disks indicate GNSS stations around the regions. (II) Cumulative number ofearthquakes of M1.0 or higher for each region, counted from 2019. Colors correspond to: red-A, black- Bs, blue-Bd,green-C, yellow-D. (III) Background intensity ( μ value) function per region. (IV) Triggering productivity (K 0 values)
function per region.

― 312 ―

地震予知連絡会会報第 108 巻

2020/1/1

2019/1/1

2021/1/12022/1/1

2022/1/1

2019/1/1

800

1000

1200

1e+01
1e−01

800

1000

1200

200

400

600

800

1000

1200

2021/1/1

2022/1/1

2022/1/1

400
2020-1-1

600

800
2021-1-1

1200

0.010
0.000

400

600

800

200

400
2020-1-1

600

800
2021-1-1

1000

1200

−25

上下変動 （珠洲ー舳倉島）

600

800

1000

1200

1000

1200

2020/1/1

2021/1/1

2022/1/1

0

200

400

600

800

1000

1200

37.46
37.44

0

200

400

600

800

1000

1200

Time (elapsed days from 2019/1/1)

37.42

400

800

Latitude

0.02
-0.02

200

Time (elapsed days from 2019/1/1)

600

37.48

1000
1200
2022-1-1

0.00

0.000
-0.0050400−1543M-T

2
10
2019-1-1

0.04

Vertical Change (m)0.005

斜距離 （珠洲ー舳倉島）

200

2019/1/1

200

5610001200
2022-1-1

1000
1200
2022-1-1

斜距離 （珠洲ー輪島２）

00

5
4
32
10
2019-1-1

800
2021-1-1-0.010

Intensity

1e−01

200

1000

0200
2019-1-1( II ) Time (elapsed days from 2019/1/1)

1e−03

800

600

1200

6
2021/1/1

6600

400
2020-1-1

1000

3

2020/1/1

1e+01

1e+01

Intensity

1e−01

400

800

2

2019/1/1

1e−03

200

600

1Time (elapsed days from 2019/1/1)

Bd ( 深さ 14 ~ 25 km)

0400

443
22020/1/1D200

M-T

M-T

432

10Time (elapsed days from 2019/1/1)

05556600

1e−03

600

4000.020

400200Baseline Change (m)200

0−51200

2022/1/1

Depth (km)1000

2021/1/1

Intensity

Intensity

1e−01

800

2020/1/1

C

1e−03
600

2019/1/1

M-T

2021/1/1

1e+01

1e+01
1e−01

400

6200

10

Baseline Change (m)2020/1/1

Bs ( 深さ 0 ~ 14 km)

0M-T

2019/1/1A

1e−03

Intensity(I)

2022 年 9 月発行

137.24137.26

Longitude137.28137.30第2図

非定常 ETAS モデルによる解析結果．
解析には 2018/1/1 から 2022/6/5 まで，深さ 25km 以浅の地震を使った．縦点線は 2021 年 11 月末を表し，それ以前の 4 領域を含む矩形地域（第 1 図 (I)）のデータを定常 ETAS モデルで当て嵌め，リファレンス・パラメータを求めた．赤線と青線はそれぞれ背景強度関数と余震誘発強度関数の時間変化，及び其々の95％信頼区間（点線）．灰色のスパイク状曲線は非定常 ETAS モデルの条件付き強度関数変化．各列下段は各領域を跨ぐ GNSS 基線（斜距離）または舳倉島を基準とした珠洲観測点の垂直変動の時系列．赤曲線は中央点の前後 15 日間の移動窓平均．GNSS データは国土地理院ホームページから 6 月 6 日に取得，5 月 21日までのデータを含む．パネル（II）に領域 B の深さ分布（上）と震央分布（下）を示す．黒円は Bs に，青円は Bd に属する．

Fig. 2

Non-stationary ETAS analysis results of region.
Red and blue lines show the time variation of the background intensity and aftershock-induced intensity, respectively,
with their 95% confidence intervals (dotted lines). In each column, lower panel shows daily time series of thedistances of the indicated GNSS baseline or vertical changes of Suzu station relative to Hekurazima station: the GNSS
data were obtained from the GSI URL Website on 2021/11/10. Panel (II) shows the depth vs time distribution (upperpanel) and epicenters (lower). Black circles belong to the region Bs, and blues to Bd.

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