年 月 5 日 年 3 月 日 Ed.5 ( 独 ) 建 築 研 究 所 鹿 嶋 クライストチャーチ 地 震 本 震 と 最 大 余 震 の 強 震 記 録 の 比 較. 地 震 年 月 日 3 時 5 分 ( 世 界 時 )に 発 生 したクライストチャーチの 地 震 は 年 9 月 に 発 生 した 地 震 の 余 震 とされている いずれの 地 震 でも クライストチャーチを 中 心 に 多 くの 強 震 記 録 が 得 られており ここではその 比 較 を 行 う つの 地 震 の 諸 元 を 表 に 震 央 の 位 置 と 余 震 分 布 を 図 に 示 す 地 震 諸 元 は 米 国 地 質 調 査 所 (USGS)による ) 本 稿 では 年 9 月 3 日 の 地 震 を 本 震 年 月 日 の 地 震 を 最 大 余 震 と 呼 ぶ 表 地 震 諸 元 (USGS より ) ) 日 時 ( 世 界 時 ) 深 さ (km) 規 模 本 震 /9/3 6:35:46 5 M7. 最 大 余 震 // 3:5:43 5 M6.3 備 考 Christchurch 西 約 4 km 横 ずれ 断 層 (USGS) ただし GeoNet の 解 は 逆 断 層 ) Christchurch 南 東 km 弱 右 横 ずれを 含 む 逆 断 層 図 本 震 及 び 最 大 余 震 の 震 央 位 置 とそれぞれの 余 震 分 布 3) 本 震 の M は GeoNet では 7.
. 主 な 強 震 記 録 の 比 較 ここでは New Zealand の GNS Science と Earthquake Commission が 共 同 で 運 営 する GeoNet によ って 公 開 された 本 震 と 最 大 余 震 の 強 震 記 録 を 扱 う 4) 本 震 については 震 央 から km 以 内 の 観 測 地 点 の 最 大 余 震 については 震 央 から km 以 内 の 観 測 地 点 の 強 震 記 録 の 最 大 加 速 度 と 計 測 震 度 換 算 値 を 同 じ 観 測 地 点 で 得 られた 最 大 余 震 及 び 本 震 の 強 震 記 録 と 比 較 して 表 に 示 す また 図 には 各 強 震 観 測 地 点 の 位 置 を 本 震 と 最 大 余 震 の 震 央 とともに 示 している 更 に 最 大 余 震 で 大 きな 被 害 を 受 けたクライストチャーチ 中 心 部 の 観 測 地 点 の 位 置 を 主 な 被 災 建 物 の 位 置 (A~D) とともに 図 3 に 示 す 年 9 月 3 日 の 本 震 は クライストチャーチ 中 心 地 から 西 に 4 km ほどの 距 離 で 発 生 し 震 央 近 傍 で 大 きな 強 震 記 録 が 得 られている 最 も 近 い 観 測 地 点 は 震 央 より 西 南 西 に 約 8 km 離 れた GDLC (Dunsandel School)で 最 大 加 速 度 は.4G に 達 し 計 測 震 度 は 6.( 震 度 6 強 )であった この 観 測 地 点 での 最 大 余 震 の 強 震 記 録 は 公 開 されている 記 録 には 含 まれていない 震 央 から 半 径 km 以 内 では 気 象 庁 震 度 に 換 算 して 5 弱 から 6 強 の 地 震 動 であった なお これらの 地 点 での 最 大 余 震 の 強 震 記 録 は 気 象 庁 震 度 に 換 算 して 4 程 度 となる 図 4 から 図 8 は 本 震 の 震 源 に 近 い 地 点 で 得 られた 強 震 記 録 の 加 速 度 波 形 ( 左 )と 減 衰 定 数 5%の 擬 似 速 度 応 答 スペクトル( 右 )である 図 4 の GDLC の 水 平 成 分 加 速 度 波 形 には 地 盤 の 液 状 化 に 伴 うサイクリックモビリティ 現 象 が 認 められ 強 い 非 線 形 挙 動 が 表 れている 一 方 上 下 成 分 では 極 めて 短 周 期 の 地 震 動 成 分 が 卓 越 しており 大 加 速 度 を 生 成 している 他 の 観 測 地 点 では 秒 以 上 の 長 周 期 領 域 で 比 較 的 平 坦 な 疑 似 速 度 応 答 スペクトルの 特 性 や 4 秒 から 6 秒 程 度 の 長 い 周 期 の 卓 越 など 共 通 の 特 徴 が 指 摘 できる 図 9 から 図 6 は 最 大 余 震 近 傍 の 観 測 地 点 について 本 震 の 強 震 記 録 と 最 大 余 震 の 強 震 記 録 を 比 較 して 示 す 各 図 の(a)は 本 震 の 記 録 の 加 速 度 波 形 ( 左 )と 減 衰 定 数 5%の 擬 似 速 度 応 答 スペクトル ( 右 ) (b)は 最 大 余 震 の 記 録 の 加 速 度 波 形 ( 左 )と 減 衰 定 数 5%の 擬 似 速 度 応 答 スペクトル( 右 ) (c)は 各 強 震 記 録 の 減 衰 定 数 5%の 加 速 度 応 答 スペクトルを 重 ね 描 いたものである (c)の 細 線 は 本 震 の 太 線 は 最 大 余 震 の 記 録 の 応 答 スペクトルを 表 す 当 然 ながら 最 大 余 震 の 強 震 記 録 の 方 が 大 きな 加 速 度 となっているが 継 続 時 間 は 本 震 の 方 が 長 い クライストチャーチ 市 街 地 における 本 震 の 最 大 余 震 の 最 大 加 速 度 は 本 震 に 比 べ 3 倍 程 度 大 きい また クライストチャーチ 市 街 地 におけ る 本 震 の 気 象 庁 震 度 は 5 強 程 度 であったが 最 大 余 震 の 震 度 はそれより 程 大 きい 加 速 度 応 答 スペクトルを 見 ると 特 に 秒 以 上 の 長 周 期 成 分 で 最 大 余 震 の 方 が 大 きくなっている 3. まとめ クライストチャーチ 地 震 の 本 震 ( 年 9 月 3 日 )と 今 回 被 害 をもたらした 最 大 余 震 ( 年 月 日 )の 強 震 記 録 を 比 較 した 得 られた 知 見 を 以 下 にまとめる ) 本 震 はクライストチャーチの 西 方 約 4 km で 発 生 し 震 央 近 傍 では 最 大 加 速 度 が.4G に 及 ぶ 大 加 速 度 記 録 も 得 られている この 記 録 には 地 盤 の 非 線 形 挙 動 の 影 響 が 強 く 表 れている ) クライストチャーチ 市 街 地 の 本 震 の 地 震 動 は 気 象 庁 震 度 に 換 算 して 5 強 であったのに 対 し 最 大 余 震 の 地 震 動 は 6 弱 から 6 強 と 程 度 大 きい 3) クライストチャーチ 市 街 地 の 余 震 の 地 震 動 の 周 期 特 性 は 秒 以 上 に 大 きな 卓 越 が 認 められ る
参 考 サイト ) USGS Earthquake Hazards Program: http://earthquake.usgs.gov/ ) GeoNet - M 7., Darfield (Canterbury), September 4 : http://geonet.org.nz/earthquake/historic-earthquakes/top-nz/quake-3.html 3) GeoNet - Feb - Christchurch badly damaged by magnitude 6.3 earthquake: http://geonet.org.nz/news/feb--christchurch-badly-damaged-by-magnitude-6-3-earthquake.html 4) GeoNet - Strong Motion Data: http://www.geonet.org.nz/resources/basic-data/strong-motion-data/ 表 Christchurch 市 街 地 で 得 られた 本 震 及 び 最 大 余 震 の 強 震 記 録 の 比 較 本 震 /9/3 最 大 余 震 // 記 号 Δ * * *3 a max v max 備 考 (km) (cm/s *4 Δ * * *3 a I max v max ) (cm/s) JMA (km) (cm/s *4 I ) (cm/s) JMA GDLC 8 383.4 5.4 6. 図 4 DFHS 9 53.8 39.99 5.3 49 67.9 5.5 3.7 図 5 DSLC 3 3.7 49.3 5. 4 7.4 6. 3.7 図 6 ROLC 7 737.8 75.48 5.5 6 97. 8.37 4. 図 7 HORC 8 84.6 94.3 5.9 6 75.7 4.7 3.3 図 8 HVSC 43 683. 35.49 5.5 79..9 6.4 図 9 LPCC 45 394.6.63 4.9 4 8.3 49.4 5.7 図 PRPC 4 339.9 47.6 5. 6 887.6 4.98 6. 図 CCCC 38 47. 58.77 5.3 6 797.9 7.34 5.9 図 CMHS 36 3.4 4.8 5. 7 836.7 5.45 5.7 図 3 CHHC 36 4. 5.94 5. 8 647.3 85.36 5.7 図 4 REHS 37 34.7 49.96 5.5 8 78.7 95.94 6. 図 5 CBGS 36 97. 46.4 5. 9 664.4 75.7 5.8 図 6 * Δ: 震 央 距 離 ( 記 録 のヘッダーに 書 かれた 震 央 位 置 から 算 出 ), * a max : 最 大 加 速 度 (3 成 分 の 合 成 値 ), *3 v max : 最 大 速 度 (3 成 分 の 合 成 値,. Hz のローカットフィルター 使 用 ), *4 I JMA : 計 測 震 度 ( 気 象 庁 の 方 法 に 準 じて 算 出 ) 3
図 本 震 及 び 余 震 の 震 央 位 置 と 強 震 観 測 地 点 ( Google Earth) 図 3 クライストチャーチ 中 心 地 の 強 震 観 測 地 点 と 主 な 被 災 建 物 ( Google Earth) 4
- - - 図 4 N55W (peak: 757.5 cm/s/s) S35W (peak: 695.6 cm/s/s) (peak: 34.6 cm/s/s) 3 4 5 6 Record Time: /9/3 6:35:4, Site: GDLC: Greendale GDLC: Greendale (Δ=8 km) 5 5 5 N55W S35W..5 5.(cm) 5-5 5-5 5-5 S73W (peak:- 498.9 cm/s/s) S7E (peak:- 46.8 cm/s/s) (peak: 367.4 cm/s/s) 3 4 5 6 Record Time: /9/3 6:35:4, Site: DFHS: Darfield High School 5 5 5 S73W S7E..5 5.(cm) 図 5 DFHS: Darfield High School (Δ=9 km) 5-5 5-5 5-5 N63E (peak:- 3.4 cm/s/s) N7W (peak: 53.4 cm/s/s) (peak:- 3. cm/s/s) 3 4 5 6 Record Time: /9/3 6:35:4, Site: DSLC: Dunsandel School 5 5 5 N63E N7W..5 5.(cm) 図 6 DSLC: Dunsandel School (Δ=3 km) 5
- - - 図 7 図 8 S6W (peak:- 3.7 cm/s/s) S9E (peak:- 384. cm/s/s) (peak: 76. cm/s/s) 3 4 5 6 Record Time: /9/3 6:35:4, Site: ROLC: Rolleston School - - - ROLC: Rolleston School (Δ=7 km) S7E (peak:- 468.9 cm/s/s) N8E (peak: 44.6 cm/s/s) (peak: 83.5 cm/s/s) 3 4 5 6 Record Time: /9/3 6:35:4, Site: HORC: Hororata School HOLC: Hororata School (Δ=8 km) 5 5 5 S6W S9E..5 5.(cm) 5 5 5 S7E N8E..5 5.(cm) 6
3-3 3-3 3-3 S6W (peak: 564.7 cm/s/s) S64E (peak:- 69. cm/s/s) (peak: 95. cm/s/s) 3 4 5 6 Record Time: /9/3 6:35:4, Site: HVSC: Heathcote Valley Primary School 3-3 3-3 3-3 (a) 本 震 (/9/3, Δ=43 km) S6W (peak:- 646.8 cm/s/s) S64E (peak:- 44.6 cm/s/s) 3 4 5 6 Record Time: // 3:5:4, Site: HVSC: Heathcote Valley Primary School (peak: 6.6 cm/s/s) (b) 余 震 (//, Δ= km) 5 5 5 S6W S64E..5 5.(cm) 5 5 5 S6W S64E..5 5.(cm) Response 6 4 S6W S64E S6W S64E 3 図 9 HVSC: Heathcote Valley Primary School 7
- - - NW (peak:- 35. cm/s/s) S8W (peak:- 35.7 cm/s/s) (peak:- 54. cm/s/s) 3 4 5 6 Record Time: /9/3 6:35:4, Site: LPCC: Lyttelton Port Company - - - (a) 本 震 (/9/3, Δ=45 km) NW (peak:- 893.8 cm/s/s) S8W (peak:- 937.4 cm/s/s) 3 4 5 6 Record Time: // 3:5:4, Site: LPCC: Lyttelton Port Company (peak: 485.6 cm/s/s) (b) 余 震 (//, Δ=4 km) 5 5 5 NW S8W..5 5.(cm) 5 5 5 NW S8W..5 5.(cm) Response 4 3 NW S8W NW S8W 3 図 LPCC: Lyttelton Port Company 8
- - - W (peak:- 97. cm/s/s) S (peak:- 8.6 cm/s/s) (peak: 3.3 cm/s/s) 3 4 5 6 Record Time: /9/3 6:35:4, Site: PRPC: Pages Road Pumping Station - - - (a) 本 震 (/9/3, Δ=4 km) W (peak:- 656.6 cm/s/s) S (peak:- 584. cm/s/s) 3 4 5 6 Record Time: // 3:5:4, Site: PRPC: Pages Road Pumping Station (peak: 85.9 cm/s/s) (b) 余 震 (//, Δ=6 km) 5 5 5 W S..5 5.(cm) 5 5 5 W S..5 5.(cm) Response 8 6 4 W S W S 3 図 PRPC: Pages Road Pumping Station 9
- - - N64E (peak:- 9.4 cm/s/s) N6W (peak:- 9.6 cm/s/s) (peak: 97. cm/s/s) 3 4 5 6 Record Time: /9/3 6:35:4, Site: CCCC: Christchurch Cathedral College - - - (a) 本 震 (/9/3, Δ=38 km) N64E (peak:- 47. cm/s/s) N6W (peak: 377. cm/s/s) 3 4 5 6 Record Time: // 3:5:4, Site: CCCC: Christchurch Cathedral College (peak: 786.3 cm/s/s) (b) 余 震 (//, Δ=6 km) 5 5 5 N64E N6W..5 5.(cm) 5 5 5 N64E N6W..5 5.(cm) Response 3 N64E N6W N64E N6W 3 図 CCCC: Christchurch Cathedral College
- - - S8E (peak: 46.4 cm/s/s) NE (peak: 4.7 cm/s/s) (peak: 9.5 cm/s/s) 3 4 5 6 Record Time: /9/3 6:35:4, Site: CMHS: Christchurch Cashmere High School - - - (a) 本 震 (/9/3, Δ=36 km) S8E (peak: 344.9 cm/s/s) NE (peak: 39.7 cm/s/s) 3 4 5 6 Record Time: // 3:5:4, Site: CMHS: Christchurch Cashmere High School (peak: 835.9 cm/s/s) (b) 余 震 (//, Δ=7 km) 5 5 5 S8E NE..5 5.(cm) 5 5 5 S8E NE..5 5.(cm) Response 3 S8E NE S8E NE 3 図 3 CMHS: Christchurch Cashmere High School
- - - NW (peak:- 6. cm/s/s) S89W (peak:- 49.4 cm/s/s) (peak: 6.7 cm/s/s) 3 4 5 6 Record Time: /9/3 6:35:4, Site: CHHC: Christchurch Hospital - - - (a) 本 震 (/9/3, Δ=36 km) NW (peak:- 338.7 cm/s/s) S89W (peak: 357.7 cm/s/s) 3 4 5 6 Record Time: // 3:5:4, Site: CHHC: Christchurch Hospital (peak: 589.6 cm/s/s) (b) 余 震 (//, Δ=8 km) 5 5 5 NW S89W..5 5.(cm) 5 5 5 NW S89W..5 5.(cm) Response 3 NW S89W NW S89W 3 図 4 CHHC: Christchurch Hospital
- - - S88E (peak:- 33.7 cm/s/s) NE (peak:- 57.7 cm/s/s) (peak:-.3 cm/s/s) 3 4 5 6 Record Time: /9/3 6:35:4, Site: REHS: Christchurch Resthaven - - - (a) 本 震 (/9/3, Δ=37 km) S88E (peak: 75. cm/s/s) NE (peak:- 364. cm/s/s) 3 4 5 6 Record Time: // 3:5:4, Site: REHS: Christchurch Resthaven (peak: 5.4 cm/s/s) (b) 余 震 (//, Δ=8 km) 5 5 5 S88E NE..5 5.(cm) 5 5 5 S88E NE..5 5.(cm) Response 3 S88E NE S88E NE 3 図 5 REHS: Christchurch Resthaven 3
- - - N89W (peak:- 5.3 cm/s/s) SW (peak: 86.4 cm/s/s) (peak:-.8 cm/s/s) 3 4 5 6 Record Time: /9/3 6:35:4, Site: CBGS: Christchurch Botanic Gardens - - - (a) 本 震 (/9/3, Δ=36 km) N89W (peak: 543. cm/s/s) SW (peak:- 443.4 cm/s/s) 3 4 5 6 Record Time: // 3:5:4, Site: CBGS: Christchurch Botanic Gardens (peak:- 353. cm/s/s) (b) 余 震 (//, Δ=9 km) 5 5 5 N89W SW..5 5.(cm) 5 5 5 N89W SW..5 5.(cm) Response 3 N89W SW N89W SW 3 図 6 CBGS: Christchurch Botanic Gardens 4