３－１８ 近地強震記録による 2008 年 7 月 24 日岩手県沿岸北部の地震の震源過程
Rupture process of the 2008 Northern Iwate (Iwate-ken Engan-hokubu)
earthquake derived from strong-motion records
防災科学技術研究所
National Research Institute for Earth Science and Disaster Prevention
2008 年 7 月 24 日 0 時 24 分に発生した岩手県沿岸北部の地震（北緯 39.7 度，東経 141.6 度，深さ 108km，M 6.8； 気象庁）について，防災科研 K-NET および KiK-net の強震波形記録を用いて，震源過程のインバージョン解析を行った．
◎断層面モデルと震源過程のパラメータ化
第１図に Hi-net の P 波押し引きによるメカニズム解と F-net のモーメントテンソル逆解析によるメカニズム解を示す．2 つのメカニズム解には差異が見られる．F-net のメカニズムによる単一の断層面を仮定した予備的なインバージョン解析では，IWT018 や IWTH19 などのいくつかの観測点で波形の一致度が十分ではなかった．この結果に基づき，南部では Hi-net，北部では F-net による高角西傾斜の二枚の面からなる震源断層面（南部：16km×30km，走向 223 度，傾斜 65 度；
北部：14km×30km，走向 179 度，傾斜 71 度）を仮定した．破壊開始点は Hi-net の再検測による震源位置とし，この点は南の断層面上に存在するとした．
インバージョン解析において断層面上のすべり破壊過程は，時間・空間的に離散化して表現されている 1)．空間的には 2km 四方の小断層 225 個（南部：8×15；北部：7×15）に分けた．時間的には各小断層において破壊開始点から一定速度で広がる同心円が到達してから時間幅 0.8 秒のスムーズドランプ関数を 0.4 秒間隔で 7 つ並べることによって表現した．各小断層からの理論地震波形
は，一次元成層構造モデルを仮定して 2)，離散化波数法 3)と反射透過係数法 4)により点震源の波形を計算し，これに小断層内部の破壊伝播の効果を付加した 5)．
◎解析に用いた波形データ
K-NET および KiK-net（地中）の 22 観測点（第１図）で得られた加速度強震波形に，0.1 から1Hz のバンドパスフィルターをかけ，積分することにより得られた速度波形の S 波部分 16 秒間を切り出し（Ｓ波到達時刻の 1 秒前から 15 秒後まで），データとした．
◎波形インバージョン
各小断層の各タイムウィンドウのすべり量は，観測記録と理論波形の差の最小二乗法により解いた．インバージョンには，すべりの方向をメカニズムのすべり方向（南部：-107 度； 北部：-93度）から片側 45 度の幅の中に納める拘束条件 6)と，時間的・空間的に近接したすべりを平滑化する
拘束条件 7)をかけている．平滑化の強さは，ABIC8)により妥当な値を選んだ．第一タイムウィンド
ウをトリガーする同心円の伝播速度は，観測と合成の波形の残差が小さくなるものを選んだ．
◎結果
第２図に推定されたすべり分布を，第３図に観測波形と合成波形の比較を示す．断層面全体での㪄㩷㪈㪏㪉㩷㪄地震モーメントは 2.82×1019 Nm（Mw 6.9）である．第一タイムウィンドウをトリガーする同心円の伝播速度は 3600m/s である．破壊開始点北側の F-net モーメントテンソル解に対応する断層面上にすべりの大きい領域が見られる．
南の観測点（例えば IWTH04，IWTH22，IWTH27）では二つのパルス波が見られ，震央近傍から北にかけての観測点では主要なパルス波が一つ見られる．南の観測点については，一つ目のパルス波は破壊開始点南側のすべりにより，二つ目のパルス波は北側のすべりにより生成されている．
一方，パルス波が一つしか見られない観測点の多くでは，パルス波は主として北側の大きなすべりにより生成されており，南側のすべりによる波はパルス波の前のやや小振幅のフェーズとして現れたりパルス波に重なっているがその寄与はあまり大きくない．Hi-net のメカニズムを仮定することにより波形一致の改善を図った IWT018 や IWTH19 などの観測点での波については，南側のすべりが主として生成に寄与している．
注：なお，本解析は暫定的なものであり，今後修正される可能性がある．
（文責：鈴木亘・青井真（防災科研）
・関口春子（京大防災研・防災科研））
http://www.k-net.bosai.go.jp/k-net/topics/iwate_20080724/inversion/

引用文献
1) Hartzell, S. H. and T. H. Heaton (1983), Inversion of strong ground motion and teleseismic
waveform data for the fault rupture history of the 1979 Imperial Valley, California, earthquake,
Bull. Seism. Soc. Am., 73, 1553-1583.
2) 鵜川元雄・石田瑞穂・松村正三・笠原敬司 (1984), 関東・東海地域地震観測網による震源決定法について, 国立防災科学技術センター研究速報, 53, 1–88.
3) Bouchon, M. (1981), A simple method to calculate Green's function for elastic layered media,Bull. Seism. Soc. Am., 71, 959-971.
4) Kennett, B. L. and N. J. Kerry (1979), Seismic waves in a stratified half space, Geophys. J. R.
astr. Soc., 57, 557-583.
5) Sekiguchi, H., K. Irikura, and T. Iwata. (2002). Source inversion for estimating continuous
slip distribution on the fault, —Introduction of Green's functions convolved with a correction
function to give moving dislocation effects in subfaults—, Geophys. J. Int., 150, 377-391, 2002.
6) Lawson, C. L., and R. J. Hanson (1974). Solving Least Squares Problems, Prentice-Hall, Inc.,New Jersey, 340 pp.
7) Sekiguchi, H., K. Irikura, and T. Iwata (2000), Fault geometry at the rupture termination of the1995 Hyogo-ken Nanbu earthquake, Bull. Seism. Soc. Am., 90, 117–133.
8) Akaike, H. (1980), Likelihood and the Bayes procedure, in Bayesian statics, edited by J. M.
Bernardo, M. H. DeGroot, D. V. Lindlely, and A. F. M. Smith, University Press, Valencia, Spain.

㪄㩷㪈㪏㪊㩷㪄╙㧝࿑ ࠗࡦࡃ࡯࡚ࠫࡦߦ↪޿ߚᢿጀ㕙㧔⊕޿㐳ᣇᒻ㧕ߣ᷹ⷰὐಽᏓ㧚ᤊශߪ㔡ᄩࠍ␜ߔ㧚Hi-net
ߦࠃࠆ P ᵄೋേ⸃ߣ F-net ߦࠃࠆࡕ࡯ࡔࡦ࠻࠹ࡦ࠰࡞⸃ࠍ૬ߖߡ␜ߔ㧚Fig㧚1 Fault plane model and slip distribution used for the inversion analysis. A star indicate the epicenters ofthe mainshock. Source mechanisms determined by the P-wave polarity analysis using Hi-net data andmoment tensor inversion using F-net data are also shown.

╙㧞࿑ ᢿጀ㕙਄ߩߔߴࠅಽᏓ࿑㧚AB ߪ╙㧝࿑ߩ AB ߦኻᔕߔࠆ㧚ᤊශߪ⎕უ㐿ᆎὐࠍ㧘ὐ✢෸߮㤥ਣߪධർߩᢿጀ㕙ߩႺ⇇ߣᢿጀ㕙ࠍߟߥߋὐࠍ␜ߔ㧚ߔߴࠅߩࠦࡦ࠲࡯㑆㓒ߪ 0.5m
ߢ޽ࠆ㧚Fig㧚2 Slip distribution on the assumed fault plane. A star indicates the rupture starting point.
Broken line indicates the boundary between the northern and southern fault planes,
which are connected at the point indicated by black circle. Contours are drawn at 0.5 minterval.

㪄㩷㪈㪏㪋㩷㪄╙㧟࿑ ᷹ⷰᵄᒻ㧔㤥㧕ߣวᚑᵄᒻ㧔⿒㧕ߩᲧセ㧚ฝ਄ߩᢙሼߪߘࠇߙࠇߩᦨᄢ୯㧔m/s㧕ࠍ␜ߔ㧚Fig㧚3 Comparison between the observed and synthetic waveforms. The maximum velocities
for the observation and simulation are shown upper right of each trace.

㪄㩷㪈㪏㪌㩷㪄