抄録
1. 活断層データを用いた地震危険度評価 内陸活断層を震源断層とする直下型地震の危険度評価については,これまでの活断層の認定や地震発生の規則性の検討など理学的な研究だけでなく,その成果を生かした地震危険度の確率論的ハザードマップの作成にまで研究が進んでいる.また最近では,「強震動予測のレシピ」に代表される活断層から発生する大地震の強震動波形を事前に予測することを目的としたモデルの構築や実際の計算,結果の精度の検証なども議論され始めた.特に強震動予測については,その計算過程の中で震源や地震波伝播,地盤増幅効果を含んだ地下構造などさまざまなパラメータが必要となる.この中で,活断層研究の成果は,将来の大地震が発生する場所を活断層分布図から特定することにとどまらず,強震動予測の最も重要なパラメータのひとつである地震の規模予測や,波形予測に大きな影響をもつ破壊開始地点と破壊伝播方向の推定,地震時の断層の変位量が他よりも大きいところという意味でのアスペリティの位置の推定に利用可能(活断層データ以外に利用可能なものはない)であると考える.2. 活断層詳細データベースと「形態単位モデル」 強震動予測に有用な活断層のパラメータを取得するためには,高精度の活断層判読結果と,強震動予測で必要となる活断層データを整備した上で相互に議論できるモデルの構築が必要である.前者については,これまでの利用されることの多かった「新編日本の活断層」(縮尺20万分の1)よりも大縮尺の「活断層詳細デジタルマップ」(縮尺2.5万分の1)が刊行され,活断層の位置や地表形態がこれまでにない精度で議論可能となっている. この高精度活断層データベースに,活断層の地表での分岐形態に着目した「活断層分岐モデル」や断層終端部の「縦ずれ変位パターンモデル」を包括的に検討し,活断層の幾何形態を震源断層を特定するための第一の条件とする「形態単位モデル」を適用することで,強震動予測に必要な断層破壊過程パラメータの中で,特に断層破壊開始地点と破壊伝播方向の推定が行える可能性が高い.「活断層分岐モデル」は,地震時のエネルギーの効率的な散逸過程を地表の活断層の分岐形態と関連付けて,活断層の地表でのV字やY字といった分岐形態から逆に破壊開始地点や破壊伝播方向を推定するものである.このモデルを実際の大地震に適用してみると,モデル提唱以前の日本の大地震だけでなく,その後に世界で起こった地表変位を伴う大地震でも有効であることが確認された.さらに,横ずれ断層末端の隆起・沈降の変位パターンと歴史地震で観測された変位や地形が良く適合することもあわせて,地形学に基づく活断層データを今後さらに強震動予測に組み込むことが重要である.3. ロジックツリーに組み込める地震発生モデルの必要性 活断層研究の成果を地震危険度に生かすための課題として,「活断層のグループ化・セグメント化」の議論は避けてとおることができない.従来行われてきた,地図上に示された活断層線分を1つの地震を起こす単位に「グループ化」した起震断層帯に断層長とマグニチュードの経験式をあてはめた地震規模の予測は,固有地震といいながらもむしろその起震断層帯から将来起こりうる地震の中で最大の規模を推定したことを意味する.しかし,最近の活断層の掘削調査によると,起震断層帯の活断層はいつも同じ最大規模の地震だけを起こしているわけではなく「セグメント化」していて,地震の大きさと頻度はトレードオフの関係にあり単純ではないということも分かってきた. 活断層のグループ化・セグメント化のためにトレンチ調査結果など古地震調査に基づくBehavioralな観点での議論・区分もなされているが,年代推定の誤差が大きいことを考えると決定的な設定案を提示できているとはいいがたい.先に挙げたような活断層のGeometryに関するデータやモデル,さらにCoulomb Failure Functionに代表されるような活断層の相互作用も合わせて考えて,活断層から発生する地震モデルとして,ロジックツリーの中で確率的に取り扱いが可能な複数のモデルを提示した方が,確率論的ハザードマップにも強震動予測レシピにも応用が利きやすい.