Analysis of the stress field around concealed active fault from minor faults-slip data collected by geological survey; An Example in the 1984 Western Nagano Earthquake region

地質調査から取得した小断層スリップデータによる伏在活断層周辺の応力解析; 1984年長野県西部地震地域の例

西山 成哲  ; 中嶋 徹   ; 後藤 翠*; 箱岩 寛晶; 長田 充弘   ; 島田 耕史   ; 丹羽 正和   

Nishiyama, Nariaki; Nakajima, Toru; Goto, Akira*; Hakoiwa, Hiroaki; Nagata, Mitsuhiro; Shimada, Koji; Niwa, Masakazu

活断層が確認されていない様々なテクトニックセッティングの地域において、マグニチュード67クラスの地震が発生することがある。地震被害の低減のためには、そのような地震を発生させる伏在断層を把握することが重要であるが、それを把握するための手がかりとなる証拠は少ない。1984年に発生した長野県西部地震は、Mj 6.8、震源の深さが2kmと浅部で発生した規模の大きい地震である。本地域は固結した基盤が露出する地域であるにも関わらず、地表地震断層や地震後の地形変状は確認されておらず、震源断層は地下に伏在していることが知られている。本研究では、1984年長野県西部地震の震源地域において、地表踏査により割れ目に認められる条線のデータを集め、その条線形成に影響を与えた応力を、収集したデータを用いた多重逆解法で推定した。その結果、既知の伏在断層周辺の小断層において、本地域にはたらく現在の広域応力と同様の応力が検出された。この小断層の中には、第四紀の火山岩中に認められたものもあり、小断層がごく最近に活動したことを裏付ける。このことは、これらの小断層が伏在断層周辺に発達するダメージゾーンの一部である可能性を示しており、伏在断層を把握するための手がかりとなることが期待される。

Earthquakes with magnitudes of 6-7 have been reported even in various active tectonic settings where fault deformation topography have not been detected. Therefore, delineating concealed active faults generating such earthquakes is necessary to reduce earthquake damage; however, few studies exist to provide its clues regarding such faults. The 1984 Western Nagano Earthquake in Japan was a main shock with a magnitude of Mj 6.8 and a depth of 2 km at the source. Solid bedrocks are well-exposed in the earthquake source region; however, no surface rupture have been identified, and the active fault is known to be concealed. In this study, we collected data on striations observed in fractures by geological survey around the source area of the 1984 Western Nagano Earthquake. Using the collected data, the multiple inverse method was used to estimate the stresses that affected the striation formation. Consequently, stresses similar to acting faults in this area were detected in minor faults around the known concealed active fault. This suggests that the minor faults might be part of the damage zone that has been developed around the concealed active fault. Some minor faults were recognized in Quaternary volcanic rocks, confirming that they experienced displacements recently. This study indicates the possibility of detecting concealed active faults in the bedrock by geological survey.