６－３

東海・紀伊半島・四国における短期的スロースリップイベント（2017 年11 月〜2018 年 4 月）
Short-term slow slip events in the Tokai area, the Kii Peninsula and theShikoku District, Japan (from November 2017 to April 2018)
産業技術総合研究所
Geological Survey of Japan, AIST
防災科学技術研究所
National Research Institute for Earth Science and Disaster Prevention

歪・傾斜・地下水位の変化から短期的 SSE の断層モデルを推定したイベントについて，その解析結果を報告する．
2017 年 11 月 15 日から 12 月 5 日かけて，奈良県から愛知県に向かって微動活動が観測された（第 1 図）．第 2-3 図は微動活動周辺の産総研・気象庁・防災科研の観測点における歪・傾斜・水位の観測結果である．これらの結果は BAYTAP-G により気圧応答成分，潮汐成分およびホワイトノイズ成分を取り除き，2017 年 11 月 5 日から 11 月 14 日のデータを用いて 1 次トレンドを除去したものである．
第 4-6 図は第 2 図[A]-[C]の変化（伊勢湾より西側の活動）を説明する短期的 SSE の推定結果（順に Mw 5.8, 5.6, 6.1）である．また，第 7-10 図は第 3 図[D]-[G]の変化（伊勢湾より東側の活動）を説明する短期的 SSE の推定結果（順に Mw 5.7, 5.7, 5.9, 5.7）である．今回の活動域付近における最近の短期的 SSE の活動は，2017 年 2 月 13 日午後から 17 日（Mw 5.8；第 6-10 図の灰色矩形1），2017 年 3 月 28 日から 4 月 3 日（Mw 5.8；第 4-10 図の灰色矩形 2），2017 年 5 月 4 日から8 日（Mw 5.5；第 4-10 図の灰色矩形 3），2017 年 5 月 17 日から 19 日（Mw 5.5；第 4-10 図の灰色矩形 4），2017 年 7 月 25 日から 28 日（Mw 5.6；第 4-5 図の灰色矩形 5），2017 年 8 月 2 日から 6 日（Mw 5.6；第 4-10 図の灰色矩形 6），および 2017 年 9 月 3 日から 5 日（Mw 5.5；第 4-6
図の灰色矩形 7）である．
2018 年 1 月 4 日から 5 日かけて，和歌山県で深部低周波地震が観測された（第 11 図）．第 12図は周辺の産総研・防災科研の観測点における歪・傾斜の観測結果である．これらの結果はBAYTAP-G により気圧応答成分，潮汐成分およびホワイトノイズ成分を取り除き，2017 年 12月 25 日から 2018 年 1 月 3 日のデータを用いて 1 次トレンドを除去したものである．
第 13 図は第 12 図[A]の変化を説明する短期的 SSE の推定結果（Mw 5.3）である．今回の活動域付近における最近の短期的 SSE の活動は，2017 年 7 月 25 日から 28 日（Mw 5.6；第 13 図の灰色矩形 1），2017 年 8 月 2 日から 6 日（Mw 5.6；同 2），2017 年 9 月 3 日から 5 日（Mw 5.5；同 3），2017 年 11 月 15 日から 23 日午前（順に Mw 5.8, 5.6, 6.1；同 4-6）である．
2018 年 2 月 11 日午後から 14 日午前にかけて，奈良県南部で微動活動が観測された（第 14 図）．
第 15 図は周辺の産総研・防災科研の観測点における歪・傾斜・地下水位の観測結果である．これらの結果は BAYTAP-G により気圧応答成分・潮汐成分・ホワイトノイズ成分を取り除き，2018－ 165 －年 1 月 28 日から 2 月 10 日のデータを用いて 1 次トレンドを除去したものである．
第 16 図は第 15 図の変化を説明する短期的 SSE の推定結果（Mw 5.6）である．今回の活動域付近における最近の短期的 SSE の活動は，2017 年 9 月 3 日から 5 日（Mw 5.5；第 16 図の灰色矩形 1），2017 年 11 月 15 日から 23 日午前（Mw 5.8, 5.6, 6.1；同 2-4），2018 年 1 月 4 日から 5日（Mw 5.3；同 5）である．
2018 年 2 月 21 日から 3 月 24 日にかけて四国で微動活動が観測された（第 17 図）．第 18-19
図は周辺の産総研・防災科研の観測点における歪・傾斜・地下水位の観測結果である．これらの結果は BAYTAP-G により気圧応答成分・潮汐成分・ホワイトノイズ成分を取り除き，2018 年 2月 5 日から 18 日のデータを用いて 1 次トレンドを除去したものである．
第 20-24 図はそれぞれ第 18 図[A]-[E]の変化を説明する短期的 SSE の推定結果（順に Mw 5.9, 5.6,5.9, 5.9, 6.1）である．また，第 25 図は第 19 図[F]の変化を説明する短期的 SSE の推定結果（Mw5.6）である．今回の活動域付近における最近の短期的 SSE の活動は，2017 年 5 月 30 日から 6月 2 日（Mw 5.4；第 20-25 図の灰色矩形 1），2017 年 7 月 20 日から 24 日（順に Mw 5.8, 5.8；同2-3），2017 年 8 月 9 日から 11 日（Mw 5.6；同 4），2017 年 9 月 9 日から 16 日（順に Mw 5.7, 5.8；
同 5, 6），および 2017 年 11 月 3 日から 5 日（Mw 5.4；同 7）である．
2018 年 4 月 13 日午後から 20 日かけて，三重県で深部低周波地震が観測された（第 26 図）．
第 27 図は周辺の産総研・気象庁・防災科研の観測点における歪・傾斜の観測結果である．これ
らの結果は BAYTAP-G により気圧応答成分・潮汐成分・ホワイトノイズ成分を取り除き，2018年 4 月 1 日から 12 日のデータを用いて 1 次トレンドを除去したものである．
第 28, 29 図はそれぞれ第 27 図[A], [B]の変化を説明する短期的 SSE の推定結果（順に Mw 5.9, 5.8）である．今回の活動域付近における最近の短期的 SSE の活動は，2017 年 11 月 15 日から 23 日午前（順に Mw 5.8, 5.6, 6.1；第 28, 29 図の灰色矩形 1-3），2018 年 1 月 4 日から 5 日（Mw 5.3；同4），2018 年 2 月 11 日午後から 14 日午前（Mw 5.6；同 5）である．

解析方法
短期的 SSE の断層面推定には，各観測点の水平歪 4 成分，体積歪，地下水圧，もしくは傾斜2 成分の記録を用いる．地下水圧は，O1 および M2 分潮の振幅を BAYTAP-G [Tamura et al., 1991]により計算し，GOTIC2 [Matsumoto et al., 2001]により推定した地球固体潮汐および海洋荷重潮汐（O1 および M2 分潮）との振幅比を用いて，体積歪に変換する．歪・地下水・傾斜ともに，観測波形から BAYTAP-G により，気圧応答成分，潮汐成分およびホワイトノイズ成分を取り除く．また，イベント直前の期間を用いて 1 次トレンドも取り除く．微動活動も参考にして，数時間～半日単位で活動開始・終了時期を判断し，その期間の変化量を短期的 SSE による変化量とする．その際，歪については Matsumoto et al. [2010]の手法で理論潮汐歪を用いてキャリブレーションを行っている．
断層面の推定は，板場ほか[2012]の手法を用いて次の 2 段階で行う．1 段階目では，断層面の位置（0.1°間隔）とすべり量（1-50 mm）を可変とする．幅・長さともに 20 km に固定した断層面をフィリピン海プレート境界面[弘瀬ほか，2007]上で動かし，各位置での最適なすべり量を－ 166 －

探す．結果を示す図には，それぞれの位置で残差を最小にするすべり量を与えたときの，観測値とそのすべり量による計算値（Okada [1992]による）との残差の総和の分布を示している．
これにより，短期的 SSE が生じている可能性が高い領域を絞り込むとともに，次の 2 段階目で推定された結果の任意性を確認することができる．2 段階目では，１段階目で絞り込んだ領域付近で，断層面の位置（0.1°間隔）・すべり量（1-50 mm）・長さ（10-80 km の間で 1 km 間隔）および幅（10-50 km の間で 1 km 間隔）を可変として残差を最小にする解を求める．ただし，計算に使用している観測点数が少ない場合や，断層面と観測点配置の関係によっては解の任意性が高くなるので注意が必要である．
なお，残差はノイズレベルによって規格化している．これは異種の観測値を統合するための処置である．ノイズレベルの定義は，気圧応答，潮汐成分およびホワイトノイズ成分を取り除いた後（微動活動が活発な期間および周辺の日雨量 50 mm を超える時期を除く）の 24 時間階差の 2である．
深部低周波微動の検出・震源決定には，エンベロープ相関法を用いている．
（落唯史・板場智史・松本則夫・北川有一・武田直人・木口努・木村尚紀・木村武志・松澤孝紀・汐見勝彦）

謝辞
短期的 SSE の断層モデル推定には，気象庁，静岡県の多成分歪計および体積歪計の記録を使用しました．気象庁の歪計データを解析する際には，気象庁によるキャリブレーション係数を使用しました．微動の解析には，気象庁，東京大学，京都大学，名古屋大学，高知大学，九州大学の地震波形記録を使用しました．低周波地震の震央位置表示には，気象庁の一元化カタログを使用しました．ここに記して感謝します．

参考文献
弘瀬冬樹, 中島淳一, 長谷川昭 (2007), Double-Difference Tomography 法による西南日本の 3 次元
地震波速度構造およびフィリピン海プレートの形状の推定, 地震 2, 60, 1-20.
板場智史, 松本則夫, 北川有一, 小泉尚嗣, 松澤孝紀, 歪・傾斜・地下水統合解析による短期的ス
ロースリップイベントのモニタリング, 日本地球惑星連合 2012 年大会, 千葉, 5 月, 2012.
Matsumoto, K., T. Sato, T. Takanezawa, and M. Ooe, GOTIC2: A Program for Computation of Oceanic
Tidal Loading Effect, J. Geod. Soc. Japan, 47, 243-248, 2001.
Matsumoto, N., O. Kamigaichi, Y. Kitagawa, S. Itaba, and N. Koizumi (2010), In-situ Calibration ofBorehole Strainmeter Using Green’s Functions for Surface Point Load at a Depth of Deployment, Eos,Trans. AGU, Abstract G11A-0626.
Okada, Y. (1992), Internal deformation due to shear and tensile faults in a half-space, Bull. Seismol. Soc.
Am., 82, 1018-1040.
Tamura, Y., T. Sato, M. Ooe and M. Ishiguro (1991), A procedure for tidal analysis with a Bayesian
information criterion, Geophys. J. Int., 104, 507-516.

－ 167 －第 1 図 紀伊半島〜東海地方における深部低周波微動の時空間分布（2017/11/11-2017/12/08）
Fig. 1 Space-time distribution of deep low frequency tremors in the Kii Peninsula and the Tokai region from November 11 toDecember 08, 2017.

第 2 図 紀伊半島〜東海地方における歪・傾斜・地下水位の観測結果と微動の検出数(1)（2017/11/11-2017/12/08）
Fig. 2 Observed strain, tilt and groundwater level data and detected numbers of the tremors in the Kii Peninsula and the Tokai region
from November 11 to December 08, 2017. (Part 1)－ 168 －

第3図Fig. 3紀伊半島〜東海地方における歪・傾斜・地下水位の観測結果と微動の検出数(2)（2017/11/11-2017/12/08）
Observed strain, tilt and groundwater level data and detected numbers of the tremors in the Kii Peninsula and the Tokairegion from November 11 to December 08, 2017. (Part 2)

第4図Fig. 4－ 169 －2017/11/15-17 の歪・傾斜変化（第 2 図[A]）を説明する断層モデル．
黒・青の丸印はそれぞれ産総研・防災科研 Hi-net の観測点，青・緑の小さな丸印はそれぞれ産総研の推定した深部低周波微動と気象庁の推定した深部低周波地震．(a) 1 段階目の結果．灰色の濃淡は残差の総和で，赤色矩形が残差の総和が最小となる断層面の位置（大きさは 20x20 km で固定）． (b1) 2 段階目の結果．赤色矩形が残差の総和が最小となる断層面．
矢印は傾斜の観測値と計算値の比較．灰色矩形は最近周辺で発生した短期的 SSE の推定断層面（番号との対応は本文参照）．(b2) 主歪の観測値と(b1)に示した断層モデルから求めた計算値との比較．
Inferred fault models for the strain and tilt changes from
November 15 to 17, 2017 (Fig. 2[A]).
The black and blue circles show the observation sites of
AIST and NIED Hi-net. The blue and green small circles
show hypocenters of deep low frequency tremor (LFT)
estimated by AIST and low frequency earthquake (LFE)
estimated by JMA, respectively. (a) The result of the firststep. The length and width of the rectangular fault patch are
fixed as 20 km and 20 km, and only the slip amount thatminimizes the sum of residuals is estimated on each fault
patch. The gray scale shows the distribution of sum ofresiduals and the red rectangle shows the place of the fault
patch with the minimum residual. (b1) The result of thesecond step. The red rectangle shows the estimated fault
model. The observed and calculated tilt changes are also
shown on the map by the red and the blue arrows. The grayrectangles show the fault models of the recent events (seemain text). (b2) The observed and calculated principal
strain changes.

第6図
第5図
Fig. 52017/11/18-19 の歪・傾斜変化（第 2 図[B]）を説明する
断層モデル．凡例は第 4 図を参照．
Inferred fault models for the strain and tilt changes fromNovember 18 to 19, 2017 (Fig. 2[B]). See also the caption ofFig. 4.

Fig. 6－ 170 －2017/11/20-23 午前の歪・傾斜・地下水位変化（第 2 図[C]）を説明する断層モデル．(b3)は体積歪の観測値と(b1)に示した断層モデルから求めた計算値との比較．その他の凡例
は第 4 図を参照．
Inferred fault models for the strain, tilt and groundwater levelchanges from November 20 to 23AM, 2017 (Fig. 2[C]).
(b3) The observed and calculated volumetric strain changes.
See also the caption of Fig. 4.

第7図
Fig. 72017/11/23 午後-25 の歪・傾斜変化（第 3 図[D]）を説明
する断層モデル．凡例は第 4, 6 図を参照．
Inferred fault models for the strain and tilt changes from
November 23PM to 25, 2017 (Fig. 3[D]). See also the captionof Fig. 4 and 6.

第8図
Fig. 8－ 171 －2017/11/26-27 の歪・傾斜変化（第 3 図[E]）を説明する
断層モデル．凡例は第 4, 6 図を参照．
Inferred fault models for the strain and tilt changes from
November 26 to 27, 2017 (Fig. 3[E]). See also the caption ofFig. 4 and 6.

第9図Fig. 92017/11/28-30AM の歪・傾斜変化（第 3 図[F]）を説明す
る断層モデル．凡例は第 4, 6 図を参照．
Inferred fault models for the strain and tilt changes from
November 28 to 30AM, 2017 (Fig. 3[F]). See also the caption ofFig. 4 and 6.

第 10 図Fig. 10－ 172 －2017/11/30PM-12/05 の歪・傾斜変化（第 3 図[G]）を説明する断層モデル．凡例は第 4 図を参照．
Inferred fault models for the strain and tilt changes from
November 30PM to December 05, 2017 (Fig. 3[G]).
See also the caption of Fig. 4.

第 11 図Fig. 11紀伊半島における低周波地震（気象庁一元化カタログによる）の時空間分布（2017/12/25-2018/01/09）
Space-time distribution of deep low frequency events by JMA
unified hypocenter catalog in the Kii Peninsula from December
25, 2017 to January 09, 2018.

第 12 図Fig. 12－ 173 －紀伊半島における歪・傾斜の観測結果と微動の検出数（2017/12/25-2018/01/09）
Observed strain and tilt data and detected numbers of the tremorsin the Kii Peninsula from December 25, 2017 to January 09, 2018.

第 13 図Fig. 132018/01/04-05 の歪・傾斜変化（第 12 図[A]）を説明する
断層モデル．凡例は第 4 図を参照．
Inferred fault models for the strain and tilt changes from January
04 to 05, 2018 (Fig. 12[A]). See also the caption of Fig. 4.

第 14 図Fig. 14－ 174 －紀伊半島における深部低周波微動の時空間分布（2018/01/28-2018/02/17）
Space-time distribution of deep low frequency tremors in the Kii
Peninsula from January 28 to February 17, 2018.

第 15 図Fig. 15紀伊半島における歪・傾斜・地下水位の観測結果と微動の検出数（2018/01/28-2018/02/17）
Observed strain, tilt and groundwater level data and detected
numbers of the tremors in the Kii Peninsula from January 28 toFebruary 17, 2018.

第 16 図Fig. 16－ 175 －2018/02/11PM-14AM の歪・傾斜・地下水位変化（第 15 図[A]）を説明する断層モデル．凡例は第 4, 6 図を参照．
Inferred fault models for the strain, tilt and groundwater levelchanges from February 11PM to 14AM, 2018 (Fig. 15[A]).
See also the caption of Figs. 4 and 6.

第 17 図 四国地方における深部低周波微動の時空間分布（2018/02/05-2018/03/27）
Fig. 17 Space-time distribution of deep low frequency tremors in the Shikoku region from February
05 to March 27, 2018.

第 18 図Fig. 18

四国地方における歪・傾斜・地下水位の観測結果と微動の検出数(1)（2018/02/05-2018/03/27）
Observed strain, tilt and groundwater level data and detected numbers of the tremors in theShikoku region from February 05 to March 27, 2018. (Part 1)－ 176 －第 19 図

四国地方における歪・傾斜の観測結果と微動の検出数(2)（2018/02/05-2018/03/27）
Fig. 19 Observed strain and tilt data and detected numbers of the tremorsin the Shikoku region from February 05 to March 27, 2018. (Part 2)

第 20 図Fig. 20－ 177 －2018/02/21-25 の歪・傾斜変化（第 18 図[A]）を説明する
断層モデル．凡例は第 4 図を参照．
Inferred fault models for the strain and tilt changes from February
21 to 25, 2018 (Fig. 18[A]). See also the caption of Fig. 4.

第 22 図第 21 図Fig. 212018/02/26-28 の歪・傾斜変化（第 18 図[B]）を説明する
断層モデル．凡例は第 4 図を参照．
Inferred fault models for the strain and tilt changes from February
26 to 28, 2018 (Fig. 18[B]). See also the caption of Fig. 4.

Fig. 22－ 178 －2018/03/01-05 の歪・傾斜・地下水位変化（第 18 図[C]）を説明する断層モデル．凡例は第 4, 6 図を参照．
Inferred fault models for the strain, tilt and groundwater levelchanges from March 01 to 05, 2018 (Fig. 18[C]).
See also the caption of Figs. 4 and 6.

第 23 図Fig. 232018/03/06-09 の歪・傾斜変化（第 18 図[D]）を説明す
る断層モデル．凡例は第 4 図を参照．
Inferred fault models for the strain and tilt changes from March
06 to 09, 2018 (Fig. 18[D]). See also the caption of Fig. 4.

第 24 図Fig. 24－ 179 －2018/03/10-17 の歪・傾斜変化（第 18 図[E]）を説明す
る断層モデル．凡例は第 4 図を参照．
Inferred fault models for the strain and tilt changes from March
10 to 17, 2018 (Fig. 18[E]). See also the caption of Fig. 4.

第 25 図2018/03/18-24 の歪・傾斜変化（第 19 図[F]）を説明する
断層モデル．凡例は第 4 図を参照．
Fig. 25 Inferred fault models for the strain and tilt changes from March
18 to 24, 2018 (Fig. 19[F]). See also the caption of Fig. 4.

第 26 図Fig. 26－ 180 －

紀伊半島における深部低周波微動の時空間分布（2018/04/01-2018/04/25）
Space-time distribution of deep low frequency tremors in the Kii
Peninsula from April 01 to April 25, 2018.

第 27 図 紀伊半島における歪・傾斜の観測結果と微動の検出数（2018/04/01-2018/04/25）
Fig. 27 Observed strain and tilt data and detected numbers of the tremors in the Kii Peninsula fromApril 01 to April 25, 2018.

第 28 図Fig. 28－ 181 －2018/04/13PM-17 の歪・傾斜変化（第 27 図[A]）を説明する断層モ
デル．凡例は第 4, 6 図を参照．
Inferred fault models for the strain andtilt changes from April 13PM to 17, 2018
(Fig. 27[A]). See also the caption ofFig. 4 and 6.

第 29 図Fig. 292018/04/18-20 の歪・傾斜変化（第 27 図[B]）を説明する断層モデル．凡例は第 4 図を参照．
Inferred fault models for the strain and tilt changes from April 18 to 20, 2018 (Fig. 27[B]).
See also the caption of Fig. 4.

－ 182 －