１１−４

地震活動異常と地殻変動異常2004年中越地震と2005年福岡県西方沖の地震の前の中期的変化について
Anomalies of seismic activitiesa nd geodetic trends preceding the 2004 Chuetsu
Earthquake of M6.8 and the 2005 VVestern Fukuoka‑Ken‑Oki
Earthquake ofM7.0
統計数理研究所

尾形良彦

Yosihiko Ogata, lnstituteof Statistica1Mathematics

中越地震．震源メカニズムによる中越地震の余震は南西の端を除いたその他の部分のメカニズムと全く同じパタンの東西圧裕梨断層梨が卓越している.△CFFの正負を分ける境界で東西南北の領域で，1997年から中越地震直前までの地震活動を見た.ETASモデルを基準にすると，2001年あたりで北と南が活発化して，西と東が静穏化しており，これが中越地震の断層内での賠駆的なすべりによる応力変化のためである可能性を報告した1).
そこで，中越地震の断層の周りのGEONETの基線間距離の時系列を見てみた．全体的に赤い直線で示すように2001年まで一定の速度で距離が裕んでいたが，いずれも途中から系統的に外れている．この逸脱とコサイスミックな変化が概ね調和的であり，34年間に亘ってゆっくりすべりがあった事を示す．逸脱のサイズを平均的に見るとMw5.9程度のすべりであると見積もれる．また，地震時にすべったところと賠駆的のすべった場所が少し違うのということも示唆される．
福岡県西方沖の地震.ETASモデルを基準にした周辺部各地の地震活動は，その活発化・静穏化か地震断層のすべりに対する△CFFと調和的に対応している2）.地震活動に影響する他の可能性として豊後水道におけるすべりを見たが，△CFFと地震活動推移が調私的なのは，豊後水道付近の周防灘（Ｄ地域），別府付近（F地域），大分県仲（Ｇ地域），および熊本県平野部（I地域）と鹿児島県西北部（J地域）であるが，残りは一致しない.
GEONETの北九州各地のGPS基線開距離の時系列を見た．豊後水道のすべりと福岡県西方沖の断層運動の10％のすべりによる地表の理論的な水平変動を参考に基線を選んで示した．時系列の背景の水色の区開け豊後水道のすべりが報告されている時間区間である第６図の基線開時系列は，矢印で示すコサイスミックな移動でも示されているように前駆的すべりによる縮みの加速も想定されるという部分に対応して，黄色で示した区間で傾きが大きくなって縮みが加速しているように見える．第７図は西部の，豊後水道のすべりの影響が少ない基線で，福岡県西方沖の前駆的すべりによる縮みの減速が想定される昿黄色で示した区間でその傾きが小さくなっているか，または増加に転じている．また，緑の基線開では，コサイスミックな移動方向と調和的な変化が直前の１年間に見える．第８図の断層を挟む黄緑の基線開の時系列では，黄色の区間で縮みが加速している．
島根県の三隅と九州北部の基線であり，豊後水道のすべりによる変動にほぼ直交しているので福岡県西方沖の府駆的すべりの成分が見やすいのではないかと期待した昿黄色の区間で縮みが減速しているように見える．このようにおおむねコサイスミックな変動と調和的な加速または減速が見られる．
参考文献

1）統計数理研究所（尾形良彦），予知運会報ご73巻（2005）,327.
2）統計数理研究所（尾形良彦），予知運会報ご74巻（2005）,523.

一452 −

1997‑20040CTM＞＝2.0
137

138

139

140

39

中越地震余震メカニズム(a)

ＡＺ〜Ｓ１１︲１１ ︲Ｍ

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一 ･一‑一−‑ 一／て二／¶Ｓ ＳａＳｌRSI●SI‑9・皿SI皿●Ｓａ圖・IF（b）他の地震のメカニズム
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一一一一
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１

1998

2002

2004
ＩＶ一00Z 001 0

３Ａ１１ｖｌｎｎｎｏ

2001 2003
TIME(YEAR)

009 00寸006

ｕ３８ｎｎＮ匝山ｍｓ一Ｄｚ3AIJjvlnnnc︶

1999

2000

TIME(YEAn)︲Ｉ

2001 2003
TIME(YEAn)(X)9009 (X)y00a o
1997

o1999

−00S 00Z 00t

O(Z(X)1 0

田ン一トく﹈コ.︲︑一︲︲コハ︶

こ山国５一コｚ山｀″一トベ﹈コ一２Ｄハ︶

ｕ３９ｓｎＮ︵Ｘ︶t 00S

１1997

第１図‑一一一一
一一一一

T‑ ￣"￣￣二￣一一一
一 −− −‥￢ミ

1999

2001 2003
TIME(YEAR)

1997年から2004年10月までの地震（M2）の震央と国土地理院の断層モデルに対して受け手の断層群としてほぼ東西圧縮の逆断層型（石上）を仮定したときの10kmの深さでの△CFFパタン．赤い等高線の領域は正で，青い等高線の領域は負.△CFFの正負を分ける東西南北の領域で，点線で示された震源近地の領域と北アルプス脊梁部の群発地震を含む西の領域を除く各領域の地震活動のMT図と累積曲線（下部）で赤い曲線はETASモデルの理論的累積値.

Fig.1

EPicenters of earthquakes with M 2 during 1997through October 2004, and△CFFPattem（10km deP販）
of mults with the angles（the toP right）dueto the sliPon the mult model by the GSI. Regionsofred andblue contours show Positive and negative △CFF
values，resPectively.TheETAS mode1 （red curve）is叩Plied to the sequenceofevents during 1997‑2000ineachof拓ur
regions divided by thecounters of△
CFFﾆ0.0,excePt11）r the vicinityof thesource and southeastem fractionindicated by dottedlines.

一453 −

ｎｏりＪ
７りＪ０４１39１１７９ａｌＢＧｒrU̲
FH乙38‑一一ＢＦ｀

ホー旨葦ＢＣ、ＦＧζ
ＢＨ４

刻９碕禦､ﾚ

1996
第２図

1998

2000

2

２

1996

1998

2000

2002

2004

1996

1998

2000

2002

2004

中越地震断層周りのGEONETの基線間距離の時系列．上の図の矢印は地理院が与えたコサイスミックな水平変動の向きと大きさに比例したもの．基線開時系列の青い曲線が季節性を取り除いたもので，1996年の後半から2000年の終わりまで直線で当てはめ，その先を予測した(赤直線)，最後の時点の矢印は中越地震による，コサイスミックな伸び縮みのシフトである．上の地図にある基線の色は赤が加速，青が減速，灰色が予測どおりである.

Fig.2

The examined geodetic base‑lines between the GEONET
GPS stations around the rupture source (toppanel).Arrows show the horizontal coseismic displacements of the stationsfrom lwasaki by the GSI. The
dailytime seriesrecords of each base‑1ine distance between the stationsindicated by alphabets A‑N inthetop panel, with a ntted straightline during the period from mid‑1996 through 2000. The bluesrnooth
curveshows the average within 365 days' moving window The arrow at the time end, 23 0ctober 2004，shows directionof the displacement (jump)due to the rupture.

一454 −

福岡県西方沖のすべり
1価15−20C＆￨{SI29
N･S¶4jll
H＝d･00.0kmM}=1.5

129130豊後水道のすべり
0.0Del)th(㎞1)O

1995，2(XX;4)S'23 1s&=31438
H=〈100.0km
M>こ1.530.0
90.0

132131133353534j3433

3332323131

表１1301290.0Depth(㎞)−30.080.0
１13213133

受け手の断層パラメタとACFS値

Table l.Assumedreceiver

Ｆ9090

Ｇ3300バ｀9090

45−90‑−90−110１ミミseis;aalﾔge

mini‑ban一

豊後水道50.〜＋150.

‑ 45

１4590 8225
Ｉ82
之△CFS

福岡県西方沖

十4.

‑８‑1.

−20，

ミミ

Nonxlal
一Nonxlal
一NonxlalQujet(‑1.8)

−8.

＋1.

００

170

−
一Depth(klxl)
一一10.2︲1179(deg‑)

畠 ｀００Ｃ

7rMQ‑Ａbke(deg･)9045召

Strike(deg･)‑
2104590領域

faultconfigurationsa nd ACFS values‑1 〜＋1｡(blf)‑l −＋1.(b･i)

−4.

−2.

80

−4.

−4.

50

−4.

−2.

90

−3.

−1.

Quiet(‑752)

Qliel(‑29.2)(*)福岡県西方沖の場合は本震の10％分の前駆すべり量を仮定している。
(")正常な場合のETASと変化がある場合の２つ分のETASモデルの変化点補正済みのAICの差(変化点パラメタの調節に対して約3.0のペナルティを課している2.3))。
第３図Fig. 3

1995年から2005年３月23目までの10年間にわたる九州地方とその周辺の地震（M1.5+J00km以浅）．領域Ａ‑Ｊの選び方は文献２参照．福岡県西方沖のすべり（左パネル）と豊後水道のゆっくりすべり（右パネル）に対して領域内の△CFSを計算した（表1）図．等高線は赤が正債，青が負債．領域の枠の色は大勢の△CFSが正債なら赤，負債なら青，不明またはＯに近く正負同勢なら灰色．
Epicentersof earthquakes

with M

I.5 during

1995

ti1123 March

2005， and△CFSn'equent

angles of receiver nlults f1〕r
respective depths of the consideredassunled

rupture on the fllultmodels

slipof the Bungo

CFS

values，respectively｡

ofthe earthquake

Straight (right panel).Regionsof−455

at Fukuoka'Kenof the mostl)due

to thewest onlshore (leftpanel)andslow

red and blue contours−pattemregions (cf.Tableshow

positive and negative △B region 長崎県南部地域

region宮崎県沖
2001

2004

1995

1998

2001

C region 芸予地震余震域

2004§ＯＯ寸ｏｏａO

D region 周防灘
1995

1998

2001

E
2004

Ｇ ｒｅｇｉｏｎ
大分県沖
1995

i998

J region
OO09 0009 000tyO00g

1995

1998

2001

2004

20()209Z00Z０g10010g

1998

0009000t
0y009 0

Sj一 ｚj
3O
AS
339Fjnｚ3ALLvlnyMno

A
1995

2004

○region

福岡県警固断層付近

1995

1998

2001

2004

Ｈ ｒｅｇｉｏｎ
山口島根県地震帯
i995

1998

2001

2004

1995

りg゜｢1歴肖L｜｢ｅ智1 熊本県平野部
2001 2004
1995

鹿児島県西北部地震s
2001

2004

○
○ＯＯＮ・

第４図

第３図の各領域A‑Gの地震活動にETASモデルをあてはめた時間累積数とMT図．赤い曲線はETASモデルの理論累積曲線．

Fig.4

The cumulative number and magnitude of aftershocks against the ordinary time of the sequenceofevents
during the period from1995 to March 23，2005 in respective regions A〜J indicated in Figure 3. Red
curvesshow theoreticalcumulativecurvecalculated by the ETAS model.

一456 −

【lsPlac2f−fi

De陣(翫ｍ１

1冒n129

上対馬一古賀133

132¶31． 加㎞﹇−−ｒＬ331

大分一本耶馬渓

美津島一直方佐賀関一本耶馬渓

上対馬一直方

山口豊田一安岐

美津島一古賀

大分一小石原
行橋一安岐

上対馬一行橋日出一行椙

美津島一小石原美東一伊方
美津島一行橋ホー旨乖

上対馬一小石原必爾､ﾚ￣T￣￣7
1998

第５図20（X）20Q219價l2004

20(X)20(X!

2(X)4GEONETの基線間距離の時系列．格子点上の青い線分の向きと長さは，豊後水道のすべりによる地表の水平変動を示し，格子点上の赤は，福岡県西方沖の地震の先駆的なすべりのサイズを地震時の1/loと仮定した水平変動を示す．(ａ)紫色と緑，(ｂ)水色と青緑，(ｃ)黄緑と茶色のそれぞれで示した基線間の距離の時系列が下のパネルに示されている．薄青いバンドが豊後水道におけるすべりが報告された期間である．黄色いバンドが福岡県西方沖のすべりを疑っている期間である.

Fig.5 The geodetic base‑linesbetween the GEONET
GPS stationsaround the rupture source and Bungo Cannelslip(top panel).The daily time seriesrecords of each colored base‑line distance between the stations
indicated in the top panels of (a)‑(c).The bluesnlooth curve shows the average within 365 days' moving
window
The arrow at the time end, 23 March 2005，shows directionof the displacement (jump)due tothe rupture. The right blue color shows the periods of reported Bungo Channel slip,and the yellow colorshows
the suspected precursory slip.
−457−

DisμislefiD¥k(l回

１5fyln129

1加133¶32131加﹂﹇−−ｒＬ331

宇久一石田‑‑￣／￣￣゛｀へ

若松一玄海

４

熊本一前原

平戸一玄海

／￣￣￣７

佐賀一前原

福江一玄海

ダ￣｀二￣7八万
筑紫野一前原ﾄ､､｡/｀4
ハ女一前原

宇久一玄海

G fl4必爾

宇久一平戸

中原一前原

＼福江一石田↓鹿本一前原￣｀￣｀べy/ダ平戸一石田

一二

玉名一前原
若松一石田

†福岡高田一前原一r￣￣'7￣￣"r'￣･T￣'1996'･'211001 1

第５図21XX2

１‑一一｀2004･.

20ひ4

GEONETの基線間距離の時系列．格子点上の青い線分の向きと長さは，豊後水道のすべりによる地表の水平変動を示し，格子点上の赤は，福岡県西方沖の地震の先駆的なすべりのサイズを地震時の1/loと仮定した水平変動を示す．(ａ)紫色と緑，(ｂ)水色と青緑，(ｃ)黄緑と茶色のそれぞれで示した基線間の距離の時系列が下のパネルに示されている．薄青いバンドが豊後水道におけるすべりが報告された期間である．黄色いバンドが福岡県西方沖のすべりを疑っている期間である.

Fig.5 The geodetic base‑linesbetween the GEONET
GPS stationsaround the rupture source and Bungo Cannelslip(top panel).The daily time seriesrecords of each colored base‑line distance between the stations
indicated in the top panels of (a)‑(c).The bluesnloothcurveshows
the average within 365 days' moving
window
The arrow at the time end, 23 March 2005，shows directionof the displacement (jump)due tothe rupture. The right blue color shows the periods of reported Bungo Channel slip,and the yellow colorshows
the suspected precursory slip.
−458−【l￥assfitD￥kam１S711

131

IZ¶33132

一一玄海一古賀‑

石田一古賀

Ｓｊ

129Ｉ

Γ−ｒＬ

33j

隅

北波多一三閑

玄海一行橋
‑
一一隅

＼入︑

佐賀‑

石田一行橋
玄海一三隅

石田一筑紫野隅
三原
前ホー旨乖

゛゛マ

石田一小石原隅
三賀古必爾

石田一田川､ﾚ

石田一直方
直方‑

石田一本耶馬渓

‑
一一隅

｀＼＼、ご

行橋一三隅

=−･−㎜･‑Ｊ./゛

199e

第５図

2000

‑1････

1998

2000.2002

2004

GEONETの基線間距離の時系列．格子点上の青い線分の向きと長さは，豊後水道のすべりによる地表の水平変動を示し，格子点上の赤は，福岡県西方沖の地震の先駆的なすべりのサイズを地震時の1/loと仮定した水平変動を示す．(ａ)紫色と緑，(ｂ)水色と青緑，(ｃ)黄緑と茶色のそれぞれで示した基線間の距離の時系列が下のパネルに示されている．薄青いバンドが豊後水道におけるすべりが報告された期間である．黄色いバンドが福岡県西方沖のすべりを疑っている期間である.

Fig.5 The geodetic base‑linesbetween the GEONET
GPS stationsaround the rupture source and Bungo Cannelslip(top panel).The daily time seriesrecords of each colored base‑line distance between the stations
indicated in the top panels of (a)‑(c).The bluesnloothcurveshows
the average within 365 days' moving
window
The arrow at the time end, 23 March 2005，shows directionof the displacement (jump)due tothe rupture. The right blue color shows the periods of reported Bungo Channel slip,and the yellow colorshowsthe suspected precursory slip.
−459−