2.3.1 主要98活断層帯に発生する固有地震
A.モデル化の基本方針
@基本方針
モデル化の考え方は「確率論的地震動予測地図の試作版(地域限定)について」(地震調査委員会長期評価部会・強震動評価部会,2002)で示された方法を踏襲する。具体的には次のとおりである。
長期評価および形状評価が公表された活断層については、評価結果に基づいて地震発生確率、マグニチュード、断層面の諸元を定める。
長期評価が未評価の活断層については、暫定的に既存調査研究の地震ハザード評価(損害保険料率算定会,2000)で用いられた活断層の諸元を用いる。98断層帯と既存の地震ハザード評価で用いた活断層(「暫定評価の活断層」とよぶ)との対応については表2.3.1-1に示す。表2.3.1-1において、太字で示したものが現時点までに長期評価が公表された活断層である。それ以外の活断層については暫定評価の活断層を用いる。98断層帯と暫定評価の活断層とで個々の活断層の選び方が異なる場合があるが、ここでは暫定評価の活断層が独立に地震を起こすとして地震活動の確率モデルを設定する。
長期評価が未評価の活断層については、今後の長期評価の公表に伴って順次更新されることになる。
A地震発生確率の設定
活断層における地震発生確率は基本的には長期評価結果に基づくが、地震発生確率に幅をもって示されている場合がある。ここでは、活動間隔および最新活動時期それぞれの幅の中央値に基づく地震発生確率を基本として算定する。なお、最新活動時期が片側の幅(○○年以降)で与えられている場合には、最近確実に活動していない時期を考慮して、その区間での中央値を用いて地震発生確率を算定する。断層区間が複数提示されているために平均活動間隔が幅を有する場合には、断層長さが最も長くなる(地震規模が最も大きくなる)断層区間をモデル化し、それに整合するように平均活動間隔を設定する。
発生確率の算定は、地震調査委員会より公表された「長期的な地震発生確率の評価手法について」(地震調査委員会,2001)の方法に従い、活動間隔の確率分布としてBPT分布を用い、ばらつきαは0.24を用いて算定する。
暫定評価の活断層(損害保険料率算定会,2000)を用いる場合には、そこで用いられている手法により算定された発生確率で代用する。
Bマグニチュードの設定
活断層で発生する地震のマグニチュードは基本的には長期評価結果に基づくが、マグニチュードに幅をもって示されている場合にはその中央値を用いる。なお、断層区間が複数提示されているためにマグニチュードが幅を有する場合には、断層長さが最も長くなる断層区間をモデル化し、それに整合するようにマグニチュードを設定する。
暫定評価の活断層を用いる場合には、そこで用いられているマグニチュードをそのまま用いる。基本的には断層長さから松田式(松田,1975)でマグニチュードを定めている。
C断層面の諸元の設定
個々の活断層の断層面は1枚もしくは複数枚の矩形面で形状評価する。モデルを規定するパラメータは、端部の位置、長さ、幅、走向、傾斜角、上端深さである。
長期評価に加えて形状評価が公表されている活断層については、それに基づいて断層面の諸元を定める。
長期評価が公表されている活断層は基本的にそれに基づき断層面の諸元を定めるが、形状評価が未了で、定量化されていないパラメータがある場合には、暫定的に次の方法により諸元を設定する。位置、長さ、走向が不明な場合には長期評価結果で示されている活断層の位置図を参考にして設定する。断層区間が複数提示されているために長さが幅を有する場合には、断層長さが最も長くなる断層区間をモデル化する。傾斜角が不明な場合には横ずれ断層では90度(鉛直面)、縦ずれ断層(正断層と逆断層)では60度と設定する。縦ずれ断層の場合での60度の根拠は豊富ではないが、過去の内陸の地震の断層パラメータの分析(佐藤編,1989)によれば、50〜60度程度の傾斜角とされているものが多いことから、ここでは暫定的に60度を仮定した。断層幅が不明な場合には、渡辺・他(1999,2000)による断層長さと断層幅との平均的な関係に基づき下式で定める。
- <横ずれ断層の場合の幅>
- ・W=15 (km) (L>30km)
- ・W=10(0.656logL+0.207) (km) (30km≧L>4km)
- ・W=L (km) (4km≧L)
- <縦ずれ断層の場合の幅>
- ・W=15/sinθ (km) (L>15/sinθ)
- ・W=L (km) (15/sinθ≧L)
|
(注) W
L
θ |
:断層幅
:断層長さ
:傾斜角 |
断層上端深さに関しては長期評価では0kmとされている場合が多いが、地震動評価の観点からの研究(伊藤,1997)を参考に一律3kmと設定する。なお、これらのパラメータは将来的に断層の形状評価が行われた時点で更新されることになる。
暫定評価の活断層を用いる場合には、そこで用いられている断層面をそのまま用いる。基本的には1枚もしくは複数枚の鉛直の矩形面である。断層の幅は上述の考え方を参考に一律15kmとするが、断層長さが15km未満の場合には断層長と等しく設定する。また、断層上端深さに関しても上述と同様に一律3kmと設定する。
D活動区間
基本的には個々の活断層モデルの全区間が同時に活動すると考える。ただし、長期評価結果で地震を起こす断層(起震断層)の組み合わせとして複数示されている場合には、最も起こりそうな活動区間を固有地震とする。
B.主要98活断層帯のうち北日本の確率論的地震動予測地図(試作版)の作成に用いる活断層の諸元
主要98活断層帯のうち北日本の確率論的地震動予測地図(試作版)の作成に用いる活断層の抽出範囲は、東経138度以東かつ北緯36度以北の領域とする。図2.3.1-1に対象となる活断層を示す。ここで抽出された活断層は表2.3.1-1において○印をつけた活断層に対応している。
図2.3.1-1の領域に含まれる主要98活断層帯は全部で33である(糸魚川-静岡構造線断層帯(北部)と同(中部)は一つの活断層帯として計算)。33の主要活断層帯のうち、長期評価および形状評価が公表された活断層は糸魚川-静岡構造線断層帯(北部・中部)の1つである。また、未公表ではあるが、強震動評価のための断層諸元が設定されている活断層帯として山形盆地断層帯がある。形状は評価されていないが長期評価が公表された活断層帯としては、函館平野西縁断層帯、北上低地西縁断層帯、新庄盆地断層帯、長町−利府線断層帯、櫛形山脈断層帯、月岡断層帯、信濃川断層帯の7つである。これらの活断層の諸元は公表された評価をもとに設定する。なお、元荒川断層帯については公表された長期評価で「南部は活断層ではなく、北部は活断層であると評価したが、北部についてはさらに調査研究を行うとともに、関東平野北縁断層帯と一連の活断層帯として評価する必要がある」と評価されるにとどまっていることから、ここでは長期評価が未評価の活断層に含めて取り扱うこととした。
33活断層帯のうち長期評価が未評価の24の活断層帯の諸元については、暫定評価の活断層(損害保険料率算定会,2000)の諸元で代用する。24の活断層帯に該当する暫定評価の活断層数は32となる。
上記で抽出された活断層帯のうち、糸魚川-静岡構造線断層帯(北部、中部)の発生確率と断層面の諸元を表2.3.1-2、表2.3.1-3に示す。これは昨年度の「確率論的地震動予測地図の試作版(地域限定)について」(地震調査委員会長期評価部会・強震動評価部会,2002)で用いた値と同じである。また、表2.3.1-4、表2.3.1-5には山形盆地断層帯の発生確率と断層面の諸元を示す。
一方、現在までに長期評価が公表された7つの活断層帯の地震発生確率を表2.3.1-6に、マグニチュードと断層面の諸元を表2.3.1-7に示す。
表2.3.1-4および表2.3.1-6において、確率論的地震動予測地図の作成では「平均ケース」で示した地震発生確率を用いる。ただし、最新活動時期が片側の幅で与えられている山形盆地断層帯(表2.3.1-4)と函館平野西縁断層帯(表2.3.1-6)の最新活動時期については最近確実に活動していない時期を考慮して、その区間での中央値を用いて地震発生確率を算定している。また、平均活動間隔が7500年以上とされている月岡断層帯では、平均活動間隔を7500年として地震の発生確率を算定している。
新庄盆地断層帯に関しては、断層区間が2とおりのケース(断層長さが11kmと23km)が示されており、それに伴ってマグニチュードおよび平均活動間隔が幅をもって示されている。ここでは、断層長さを新庄東山断層相当部まで含めた23kmと想定し、それに基づいてマグニチュードと平均活動間隔をM7.0ならびに4000年と設定した。表2.3.1-6の「平均ケース」欄の地震発生確率は平均活動間隔を4000年とした場合の値である。
長町−利府線断層帯に関しては、断層区間が2とおりのケース(断層長さが21kmと40km)が示されており、それに伴ってマグニチュードおよび平均活動間隔が幅をもって示されている。ここでは、断層長さを長町−利府線の北部と円田断層まで含めた40kmと想定し、それに基づいてマグニチュードと平均活動間隔をM7.5ならびに5000年と設定した。表2.3.1-6の「平均ケース」欄の地震発生確率は平均活動間隔を5000年とした場合の値である。
櫛形山脈断層帯に関して、マグニチュードは断層長さ16kmに対応するM6.8とする(表2.3.1-7)。また、平均活動間隔は、断層長さ16kmに対応する変位量1.3mと平均変位速度0.2〜0.4
mm/yから求まる活動間隔約3000〜6000年の平均である4500年を用いる(表2.3.1-6の「平均ケース」)。
長期評価が未評価の24の活断層については前述のように、32の暫定評価の活断層(損害保険料率算定会,2000)の諸元を用いる。これらの活断層の地震発生確率とマグニチュードを表2.3.1-8に示す。
参考文献
- 伊藤 潔(1997):地殻内地震の深さの上限,日本地震学会1997年度秋季大会講演予稿集,p69.
- 地震調査委員会(2001):長期的な地震発生確率の評価手法について,46pp.
- 地震調査委員会(2001):函館平野西縁断層帯の評価,平成13年6月13日.
- 地震調査委員会(2001):北上低地西縁断層帯の評価,平成13年6月13日.
- 地震調査委員会(2001):信濃川断層帯(長野盆地西縁断層帯)の評価,平成13年11月14日.
- 地震調査委員会(2002):長町−利府線断層帯の評価,平成14年2月13日.
- 地震調査委員会(2002):山形盆地断層帯の評価,平成14年5月8日.
- 地震調査委員会(2002):新庄盆地断層帯の評価,平成14年7月10日.
- 地震調査委員会(2002):櫛形山脈断層帯の評価,平成14年9月11日.
- 地震調査委員会(2002):月岡断層帯の評価,平成14年9月11日.
- 地震調査委員会長期評価部会・強震動評価部会(2002):確率論的地震動予測地図の試作版(地域限定)について, 49pp.
- 地震調査委員会強震動評価部会(2001):糸魚川−静岡構造線断層帯(北部、中部)を起震断層と想定した強震動評価手法について(中間報告),43pp.
- 松田時彦(1975):活断層から発生する地震の規模と周期について, 地震, 第2輯, 第28巻, pp.269-283.
- 佐藤良輔編著(1989):日本の地震断層パラメター・ハンドブック, 鹿島出版会.
- 損害保険料率算定会(2000):活断層と歴史地震とを考慮した地震危険度評価の研究〜地震ハザードマップの提案〜,地震保険調査研究47.
- 渡辺基史・佐藤俊明・壇 一男(1999):内陸地震の断層長さと幅に関する考察,日本地震学会1999年度秋季大会講演予稿集,A09.
- 渡辺基史・佐藤俊明・壇 一男(2000):内陸地震の断層パラメータの相似則(その2),日本地震学会2000年度秋季大会講演予稿集,B06.
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