Three-dimensional magnetotelluric imaging of the 1997 Kagoshima earthquake doublet, Southwest Japan

1997年鹿児島県北西部地震震源域における3次元比抵抗構造の推定

浅森 浩一; 幕内 歩; 梅田 浩司

Asamori, Koichi; Makuuchi, Ayumu; Umeda, Koji

1997年3月26日及び同年5月13日に発生した鹿児島県北西部地震(マグニチュード6.1及び6.0)は、それまで活断層が認定されていない地域で発生した内陸地震であり、未成熟な活断層の運動に起因すると考えられている。このような未成熟な断層や低い活動性であるために変動地形が明瞭でない活断層を概要調査等においてあらかじめ認定しておくことは、地層処分の長期的な安全性を確保するうえで重要となる。本研究では、未成熟な断層を検出する手法として、当該地震の余震域を対象に地磁気・地電流観測に基づく3次元比抵抗構造の推定を行った。その結果、当該地震の本震及び震源断層近傍の地殻内に流体が存在することが明らかになった。この流体は、2つの本震の発生やそれに伴う断層の発達・進展に関連することを示唆する。

Two shallow moderate earthquakes occurred in the northwestern part of Kagoshima province, on March 26 (Mw 6.1) and on May 13 (Mw 6.0) in 1997. In this study, we conduct magnetotelluric (MT) soundings in and around the source region of the 1997 Kagoshima earthquake sequence and perform a 3-D inversion of wideband MT data above a depth of 30 km. The obtained 3-D resistivity model acquired through the inversion shows as follows. (1) Two anomalous conductive bodies are clearly visible in the upper and lower crust beneath the seismic source region, and seem to be combined and extend down to the uppermost mantle. (2) These conductive bodies are located just beside the two mainshocks in the upper crust. (3) These results suggest that the generation of two large earthquakes is not a pure mechanical process, but is closely related to heterogeneities in the material property and stress field due to the relatively effective transfer of mantle fluids from the upper mantle.