福島県いわき地方を対象としたS波スプリッティング解析

Shear wave splitting analysis for the crust in Iwaki area, Fukushima Prefecture, northeast Japan

渡部 豪 ; 平塚 晋也*; 島田 耕史   

Watanabe, Tsuyoshi; Hiratsuka, Shinya*; Shimada, Koji

流体は岩石の破壊強度を低下させるため、地震発生過程に大きな影響を及ぼすとともに、流体の移動により、地層処分システムにおける閉じ込め機能が妨げられてしまうことが懸念される。このような流体の存在や移動経路を明らかにするにあたり、地球物理学的観測に基づく地下のイメージングは、重要であり、有効な手段と考えられる。そこで、我々はS波スプリッティング解析を用いて、2011年東北地方太平洋沖地震(Mw 9.0)発生後からおよそ1か月後に地震活動が活発となり、数か所で温泉の異常な湧き出しが報告された福島県いわき地方を対象として、異方性の方向やそれらの強度の推定を行った。その結果、異方性の方向が、島弧に対して平行な方向に並ぶことや、温泉の湧き出しが報告された近傍の観測点で異方性の強度が相対的に高いことが明らかとなり、その領域では定常的に流体が豊富に存在するという可能性を示した。

Fluid has a significant influence on the seismogenic process because it reduces the fracture strength of rocks. Fluid migration also affects the long-term safe confinement function of a geological disposal systems. To clarify the existence and the migration channels of such fluid, shear wave splitting analysis is a useful method, which can estimate the anisotropy related to cracks and fluid in the crust. We conducted the shear wave splitting analysis in Iwaki area, northeast Japan, where seismic activity was increased and anomalous discharge of hot springs was observed about one month after the 2011 Tohoku Earthquake (Mw 9.0). As a result, we showed that the crack orientations turn to generally arc-parallel direction in Iwaki area, and additionally, that the spatial distribution of anisotropic intensity is relatively high at a seismic site near the hot springs with anomalous discharge. This suggests that fluid from deep underground gather in the crust in steady-state.