Triggering of earthquake swarms following the 2011 Tohoku megathrust earthquake

2011年東北地方太平洋沖地震後に発生した福島県浜通り茨城県北部の群発地震; 震源域の深部比抵抗構造と地下水の溶存ガス組成

梅田 浩司; 浅森 浩一; 小堀 和雄; 濱 友紀

Umeda, Koji; Asamori, Koichi; Kobori, Kazuo; Hama, Yuki

2011年東北地方太平洋沖地震の発生の直後から福島県浜通りから茨城県北部にかけての地域では、地殻内での地震活動が活発化するとともに、地下水の湧出量や水質の変化等が認められた。総合エネルギー調査会地層処分技術WGの中間報告では、地層処分の技術的信頼性向上に向けた取組として「東北地方太平洋沖地震後に誘発された地震や湧水に関する調査事例の蓄積」があげられている。本研究では、震源域の地殻構造および群発地震のメカニズムを把握するため、地磁気・地電流法による二次元比抵抗構造解析と地下水溶存ガスの希ガス同位体測定等を実施した。その結果、震源域直下から地下20km付近にわたって顕著な低比抵抗体が存在すること、この地下水にはマントル起源ヘリウムの寄与が小さいこと等が明らかになった。

Earthquake swarms, often interpreted to result from fluids invading the brittle seismogenic zone, have seismicity patterns that are significantly different from an aftershock sequence. Following the Mw 9.0 Tohoku-Oki earthquake, an unusual, shallow normal-faulting swarm sequence occurred near the Pacific coast in the southeastern Tohoku district. An integrated approach combining geophysical and geochemical methods was utilized to establish the presence of aqueous fluids around the seismic source region and their derivation.