2024年能登半島地震の地震波放射の様子を可視化~複雑な断層分布と地震波の周波数との関連性を示唆~

2025-07-01 北海道大学

北海道大学の吉澤和範教授らは、2024年1月1日に発生した能登半島地震の地震波放射を、Global Seismographic Networkの観測データを用いたバックプロジェクション法で可視化しました。その結果、発震後約44秒で断層破壊が内陸側と北東沖の海域に広がり、それぞれで放射されるP波の周波数帯が異なっていることが判明しました。内陸側では低周波が主に放射される一方、海域側では高周波成分が顕著で、特に断層面の分岐点や傾斜変化部付近で高周波が強く検出されました。これらの周波数差は複雑な断層形状や破壊進展の速度変化、地下流体の存在などと関連すると考えられ、過去の大地震でも同様の傾向が確認されています。本研究は、複数断層面を伴う内陸地震における破壊過程の理解深化に寄与し、地震多発地域のリスク評価にも有用な知見となります。

2024年能登半島地震の地震波放射の様子を可視化~複雑な断層分布と地震波の周波数との関連性を示唆~能登半島地震によるP波の放射領域:(左)0.03-0.3Hz、(右)0.1-1.0Hz。破壊継続時間全体で累積したP波の放射領域を示している。(5秒間毎のスナップショットは図2を参照。)

<関連情報>

遠地P波のバックプロジェクション解析による2024年能登半島地震の周波数依存した地震波放射過程 Frequency-dependent seismic radiation process of the 2024 Noto Peninsula earthquake from teleseismic P-wave back-projection

Kotaro Tarumi, Kazunori Yoshizawa
Earth and Planetary Science Letters  Available online: 20 June 2025
DOI:https://doi.org/10.1016/j.epsl.2025.119509

Highlights

  • The source process of the 2024 Noto earthquake is imaged by P-wave back-projection.
  • Multi-frequency back-projection images reveal complex fault rupture sequences.
  • Main source rupture propagates bilaterally toward inland and offshore regions.
  • High-frequency P-waves are radiated before the rapid main rupture propagation.
  • Frequency-dependent P-wave radiations reflect the effects of complex fault geometry.

Abstract

A large devastating earthquake of Mw 7.5 struck the Noto Peninsula, Japan, on January 1st, 2024. Persistent seismic swarms have preceded the main rupture around the hypocenter since 2020, likely driven by crustal fluids migrating upward from the lower crust. In this study, we investigated the frequency-dependent seismic radiation process using multi-frequency teleseismic P-wave back projection. The resulting source process reveals complex frequency-dependent behavior, which can be divided into four episodes. The initial episode lasts 15–20 s, characterized by high-frequency energy preceding low-frequency radiation. The second episode is marked by intense high-frequency P-wave emission with the absence of low-frequency signals. Then, intensive low-frequency P-waves are radiated from the source region, with ruptures propagating bilaterally from the hypocentral area toward the southwestern inland (third episode) and northeastern offshore (fourth episode) regions. The fluid-rich condition near the hypocenter likely plays an important role in controlling fault rupture, contributing to the observed complex rupture processes. The intricate fault geometry around the source region may have also contributed to the characteristic frequency-dependence of P-wave radiation during this earthquake.

1702地球物理及び地球化学
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