最終更新日:2021年2月22日

2021年2月13日福島県沖の地震の震源斷層モデル(暫定)

作成:2021年2月22日

概要

2021年2月13日に発生した福島県沖を震源とする地震について、電子基準點等のGNSS観測點で観測された地殻変動を基に震源斷層モデル(矩形斷層一様すべり)を推定しました。特徴は以下の通りです。

1) 北東-南西走向で南東に傾き下がる斷層面上における逆斷層運動が推定される(※)。
2) 推定された斷層面の水平位置は、震源分布と整合している。
3) 斷層の上端は、深さ約38km(斷層下端:約51km)に位置する。
4) 推定されたモーメントマグニチュード(Mw)は7.1(地震モーメント:5.25×1019Nm)である。

※ 西北西傾斜で推定された斷層モデルも、南東傾斜で推定された斷層モデルと同程度に地殻変動を説明する。

震源斷層モデル(矩形斷層一様すべりモデル)

【南東傾斜で推定された震源斷層モデル】

図1.南東傾斜で推定された震源斷層モデル及びGNSSデータの観測値と計算値[PNG: 304KB]
  (上)矩形は震源斷層モデルを地表に投影した位置で、太い実線が斷層上端。
     
矢印は観測値(黒)及び計算値(白)の水平成分。
  (下)傾斜方向(A-B)に射影した斷層面(太線)及び震源分布(點)。傾き下がる方向を正に取っている。
  ☆印は震央、點は震源分布(気象庁一元化震源を使用)。

表1. 南東傾斜で推定された震源斷層モデルのパラメータ
経度
[ ° ]
緯度
[ ° ]
上端深さ
[km]
長さ
[km]

[km]
走向
[ ° ]
傾斜
[ ° ]
すべり角
[ ° ]
すべり量
[m]
Mw
141.283
(0.069)
37.495
(0.046)
38.1
(5.4)
44.1
(3.5)
22.0
(1.7)
37.0
(3.7)
35.7
(4.5)
97.2
(9.1)
0.75
(0.12)
7.08
(0.06)

※マルコフ連鎖モンテカルロ(MCMC)法を用いて矩形斷層1枚でモデルパラメータを推定した。
※位置は斷層の左上端を示す。( )內は誤差(1σ)を示す。
※斷層長さ:斷層幅=2:1に固定して計算した。
※Mwと斷層面積がスケーリング則(地震調査委員會による震源斷層を特定した地震の強震動観測手法「レシピ」)に近づくよう拘束した。
※Mwの計算においては、剛性率を75GPaと仮定した。

【(參考)西北西傾斜で推定された震源斷層モデル】

図2.西北西傾斜で推定された震源斷層モデル及びGNSSデータの観測値と計算値(參考)[PNG: 305KB]
  (上)矩形は震源斷層モデルを地表に投影した位置で、太い実線が斷層上端。 
     矢印は観測値(黒)及び計算値(白)の水平成分。
  (下)傾斜方向(A-B)に射影した斷層面(太線)及び震源分布(點)。傾き下がる方向を正に取っている。
  ☆印は震央、點は震源分布(気象庁一元化震源を使用)。

表2. 西北西傾斜で推定された震源斷層モデルのパラメータ(參考)
経度
[ ° ]
緯度
[ ° ]
上端深さ
[km]
長さ
[km]

[km]
走向
[ ° ]
傾斜
[ ° ]
すべり角
[ ° ]
すべり量
[m]
Mw
141.651
(0.094)
37.753
(0.05)
33.9
(6.3)
43.2
(3.4)
21.6
(1.7)
206.8
(9.6)
55.3
(4.5)
83.5
(6.2)
0.73
(0.12)
7.07
(0.06)

※マルコフ連鎖モンテカルロ(MCMC)法を用いて矩形斷層1枚でモデルパラメータを推定した。
※位置は斷層の左上端を示す。( )內は誤差(1σ)を示す。
※斷層長さ:斷層幅=2:1に固定して計算した。
※Mwと斷層面積がスケーリング則(地震調査委員會による震源斷層を特定した地震の強震動観測手法「レシピ」)に近づくよう拘束した。
※Mwの計算においては、剛性率を75GPaと仮定した。

【(參考)事後確率分布(コーナープロット)】

図3.モデルパラメータのコーナープロット(參考)[PNG: 646KB]
各パラメータ(経度、緯度、深さ、長さ、幅、走向角、傾斜角、すべり角、すべり量)間の相関関係を表す。



【地理院地図での表示】

震源斷層モデル及び震源分布データのkmlファイルは下記から入手可能です。
震源斷層モデル(南東傾斜)のkmlファイル
震源斷層モデル(西北西傾斜)のkmlファイル
震源分布データのkmlファイル
※震源分布のデータは、気象庁が大學や國立研究開発法人防災科學技術研究所等の関係機関から地震観測データの提供を受け、文部科學省と協力して整理したものです。(2021年2月13日に福島県沖で発生した地震後、同年2月14日までに起きたマグニチュード2以上の地震の震源分布データ)

地理院地図上でkmlファイルを読み込み、3Dモデルで表示すれば、推定された震源斷層面(茶色矩形)を3次元で見ることができます。
地理院地図の3D機能の説明

地震概要

地震発生日時 令和3年(2021年)2月13日23時7分
震源位置 37.729°N、141.699°E、深さ55 km
(気象庁、2021年2月18日現在)
マグニチュード 7.3(気象庁、2021年2月18日現在)

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問い合せ先

地理地殻活動研究センター
地殻変動研究室
室長   宗包 浩志 (直通 029-864-6925)
主任研究官   川畑 亮二 (直通 029-864-6450)
問い合わせ先


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