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福岡県西方沖地震の精密余震分布と震源域周辺の地殻構造
Precise aftershock distribution of the 2005 West off Fukuoka Prefecture Earthquake
and crustal structure in and around the source region

九州大学大学院理学研究院附属地震火山観測研究センター・東京大学地震研究所・鹿児島大学理学部・京都大学防災研究所・東北大学大学院理学研究科・北海道大学大学院理学研究科
Institute of Seismology and Volcanology, Faculty of Sciences, Kyushu University,
Earthquake Research Institute, University of Tokyo,
Faculty of Science, Kagoshima University,
Disaster Prevention Research Institute, Kyoto University,
Graduate School of Science, Tohoku University,
Faculty of Science, Hokkaido University
2005 年 3 月 20 日，福岡県玄界灘を震央とする Mj7.0 の地震が発生した．我々は本震発生後より陸上及び海底において臨時観測を実施した（第１図）．海底地震観測は，2005 年 3 月 26 日から2005 年 4 月 14 日まで行われ，陸上の臨時観測点は地震発生翌日の 3 月 21 日より開始し，一部は2005 年 12 月 1 日現在も続行中である．
これらのデータと定常観測点とのデータを併せて解析した震源分布及びメカニズム解を第２図と第３図に示す．本震は，余震分布の中央やや北よりの深さ 9.7km で発生した．余震分布は北西−南ニズム解より本震の震源断層は左横ずれ型であったと考えられる．大まかに言って，余震活動は４つのグループに分けられ（第２図），少なくとも 4 つの面状の活動が見られる（第３図）．本震を含む Group Ⅱと，その両端の Group Ⅰと Ⅲでは走向が異なる．警固断層の延長上に Group Ⅲの活動があり，その余震分布及び最大余震のメカニズム解より Group Ⅲは警固断層の延長上で発生している可能性がある．Group Ⅱでの余震活動は，深さ 10km 付近において傾斜角の異なる 2 つの面上で発生していることが分かった．本震の深さで面の屈曲点があるのは地震発生のメカニズムを知る上で非常に興味深い．
第４図に Double-Difference トモグラフィー法による三次元 P 波地震波速度構造の結果を示す．
詳しくは図中の解説を参照されたい．
第５図に震源域周辺の観測点における S 波初動の振動方向の方位頻度分布の図を示す．地殻内の異方性は，応力によるクラック群により生じると考えられており， その偏向方向 (S 波初動の振動方向 ) はクラック面に平行となる．ほとんどの観測点では，S 波初動の振動方向は東西方向に卓越している．本震・余震の発震機構も東西圧縮であることから，広域応力によるクッラク群が異方性の原因と考えられる．しかし，TU.NJH では東西方向の卓越が見られない．これは，TU.NJH 付近での応力が広域応力とは異なっている可能性があり，今後，博多湾内あるいは警固断層の地震活動を予測する上で，重要な手懸りである．
第６図に震源域周辺に展開された観測点での自然地震記録の normal moveout 処理による反射記
録断面を示す．矢印の部分に反射波が認められ，震源域直下にいくつかの反射面が存在することが分かった．
尚，本報告は福岡市・気象庁・防災科学技術研究所のデータも併せて解析に使用した．
－546－－546－

東方向に延びており，ほぼ垂直な面上で発生している．余震分布の形状と初動極性より求めたメカ

－547－

3400'

3330'

km
05

1013030'

13000'第1図

観測点分布図．●は海底地震計，▲は陸上の臨時観測点，＋は定常地震観測点を示す．白抜きの星印
は本震の震央を表す．
Fig.1 Map showing the location of the stations (cross: permanent online, triangle: temporary online or ofﬂine, circle:OBS).
Star denotes epicenter of the mainshock.

－547－

X(km)
05/03/21 06:17 M4.5P0˚4T0'20

P

05/04/20 06:11 Mjma5.8

P1305/03/20 10:53 Mjma7.0
T05/03/20 20:08 M4.5

T05/04/04 20:21 M3.6

T10PY(km)

P

˚40

33'TT

Group I
020

05/04/01 21:52 M4.6

PP

15

105P

T

05/04/16 04:25 M4.0

33

DEPTH(km)05/05/02 01:23 M5.2

T

30

' 0
˚50

20

100-10-20

Group III
Group IV

05/03/21 23:59 M4.8

T

P

Faul'

˚30

33

t0˚313Kego

Group II0'-10-20

P05/04/20 06:44 M4.8

P05/03/22 15:55 M4.9

TP

05/04/10 20:34 M4.7

P－548－05/04/20 06:22 M4.905/03/20 20:38 M4.6

T05/04/20 09:09 M5.3

TTP

PT-30

TDEPTH(km)

'00˚2

1320'

33˚'
˚10130'˚00130'0˚5012930'
33˚'

˚20

33

2005/3/20 - 2005/5/31
N = 2316
M

510

12

3

4

5: Mainshock

15: Largest aftershock

20

第 2 図 2005/3/20 から 2005/5/31 の震源分布と主な地震の発震機構解（下半球等積投影）．
Fig.2 Distribution of the relocated hypocenters from 20 March to 31 May 2005, and the focal mechanisms of the majorevents. The focal mechanism diagrams are shown, using the equal-area projection on the lower hemisphere.

－548－02005/3/20 - 2005/5/31
N = 2316

AA'DD'

Depth[km]510A
B' '15C'

33˚50'

20D'

0(v)

(ii)

B

B'

E

E'

Depth[km]F'

A

ShikanoshimaIsland33˚40'yba

20

Hul

(i)
130˚00'130˚10'130˚20': MainshockM

12(vi)

(iii)

C

C'

F

F'

5Fat

3

4

130˚30'5Depth[km]goF
33˚30'0KeEDCaatak

1015B－549－

E'

51015

: Lagest aftershock20(iv)

第 3 図 各場所での震源の深さ断面図．
Fig.3 Depth distribution of the relocated hypocenters in the rectangles of (ii) A-A’, (iii) B-B’, (iv) C-C’, (v) D-D’, (vi) E-E’ and (vii) F-F’ shown in (i).

－549－(vii)

－550－
第４図 福岡県西方沖地震震源域の３次元地震波速度分布（P 波）
Fig.4 3-D velocity structure (P wave) in and around source region of the 2005 West off Fukuoka Prefecture Earthquake－550－

130˚00'

130˚15'130˚30'FORQ

DP.AINS33˚45'

33˚45'FKSQ

TU.NJHFKKQ

G.KEYAfkn

33˚30'33˚30'
130˚15'

2005/03/25 20:09:54

130˚30'050325.200951

DP.AINS−0.0025
0.0025NS (m/s)

0.0025EW (m/s)
0.0000

AINS0.0025−0.0025

EW (m/s)

0.002501234560123456

NS (m/s)

0.00000.00000.0000−0.0025

第5図−0.0025

上：S 波初動の振動方向．左下：DP.AINS で観測された 3/25 20:09 の余震波形．右下：S 波の 1 パル
ス分の粒子軌跡．
Fig.5 Upper) Rose diagram of leading shear wave polarization direction. Lower) Left: A seismogram of aftershock
occurring in 20:09, May 25 observed at DP.AINS. Right: A particle motion of a seismogram shown in left. Opencircle and black circle is start and end of particle motion, respectively.

－551－－551－

130˚00'－552－
第6図
Fig.6

自然地震記録の normal moveout 処理による反射記録断面Reﬂection record section obtained by normal-moveout correction of waveform of aftershocks.

－552－