中谷 正生 （東京大学地震研究所）
...Classical friction
(static friction, dynamic friction) [da Vinci, 15th cent.] was simple enough; they
are the threshold strengths of the frictional interface. Since so-called “Rate- and State-dependent Friction
(RSF) ” was introduced to describe newly revealed details
of friction [Dieterich, 1979], however, words to discuss friction have been
very opaque, whereas those details have been proven critical for earthquake
mechanics [e.g., Scholz, 1998]. Main goal of my presentation will be to give a
clear framework and words to understand friction. I assert that all the
opaqueness of RSF comes from that it lacks the concept of “strength” distinct from “applied
stress.” By introducing the concept of “strength,” I will show that RSF is a law that
gives slip velocity as a function of the applied shear stress and the strength
at the moment. Viewed this way, notorious RSF is understood as a natural
extension of classical friction. The new view immediately leads to an unnoticed
prediction that the slow slip during interseismic period decelerates as
strength recovery (healing) proceeds, in addition to the well-known stress
dependence of slip velocity. This prediction of “strength
dependence of slip velocity” has been confirmed by
laboratory tests of Nakatani [1997]. Further, I will show a simple physical
model (a moderate extension of the classical adhesion theory of friction
[Bowden&Tabor, 1950]) can fully explain the “stress-
and strength-dependent slip law.” Moreover, the proposed
model, which assumes that frictional sliding is the thermally activated shear
creep of the junctions formed at the real contacts of asperities, predicts
direct proportionality between absolute temperature and an observable parameter
(so-called “a”), as observed in
laboratory tests [Nakatani, 1997]. (Note to experts: I’m
not talking about evolution law. That’s fine.) (Note to
non-experts. The RSF behavior, though found on rocks first, is obsrved for most
usual materials such as metals, papers, and polymers. I’m
talking about what is the frictional sliding of most everything. ) (Note to
those who attended April danwakai. This talk has nothing to do with that talk.)
Greg Hirth (WHOI)
Bruce Houghton (Univ. of Hawaii)
樋口 知之（統計数理研究所・総合研究大学院大学）
ここでは，統計モデルのなかで，大量データの自動処理の領域で
有用な時系列モデルを取り扱う．時系列モデルの場合， 広い範囲のモデルが，その数理的構造（具体的にはマルコフ性）から 一般状態空間モデルと呼ぶ漸化式によって表現できる
このように一般状態空間モデルは，自由なモデリングのプラットフォームで あると同時に，効率的計算法を生成することができる． 最近では，最も自由なモデリングを保証する，
自己組織型状態空間モデルの開発と，それを実現する 計算集約的な数値計算技法の考案が精力的に行われている．
本講演では，自由なモデル構成に向けた時系列モデルの発展の歴史と，
不適切なモデルの利用のために妨げられていた情報の抽出が 可能になる様子を具体的例を通じて解説する． またそれにより，人間の判断が必要だった手続きが徐々に自動化され，
結果として時系列データの自動処理が可能になっていくプロセスを 説明する．すなわち，統計モデルの高度化により，大量時系列の自動処理と 新しい情報抽出の二つが同時に可能になることを明らかにする．
（参考読み物）
北川 源四郎・樋口知之，予測とモデル，数理科学, 36, 9月, 1998.
北川 源四郎・樋口知之，知識発見と自己組織型の統計モデル, bit別冊「発見科学とデータマイニング」3月,
2000年.
樋口知之，「発見の科学」特集号，日経サイエンス5月号，2002年
...It
sounds odd that stress can be identified from strain for materials whose constitute
relations are not fully known. This talk will explain a stress inversion method
that has been developed for this purpose. Formulation and results of numerical
simulation and model experiments are presented. Also, it will cover the
application to the nation-wide GPS network data to seek to predict stress
increment distribution within the crust. Recent results are presented, as well
as a new method which will compensate the drawbacks of the stress inversion
method.
...The magmatic plumbing of Kilauea volcano, Hawaii is illustrated through animation of earthquake swarms beneath the rift zones and the seismic response of the seaward-moving south flank to these swarms. Earthquakes are displayed beneath recognizable surface features shown on a topographic model of the volcano. In one mode the entire earthquake dataset and/or its parts can be rotated with the topography to illustrate depth distribution relative to map position. In another mode animations are created from a fixed perspective (map view at present) to show the changing locus of seismicity through time. Animation mode (cumulative time or specified time intervals) and animation speed may be varied to suit the problem under study.
The methodology is general and can be applied in any circumstance where earthquake datasets and surface topography (viewed as either wire mesh, as in the Kilauea earthquake animations, or as a transparent map overlay) are available. This could include such diverse research topics as plate seismicity, large earthquake aftershock sequences, or volcanic seismicity.
...Earth is a huge polycrystalline aggregate with
many many many grain boundaries. Furthermore, grain boundaries are the only
defects connected three dimensionally in rocks. For those reasons, grain
boundary diffusion, grain boundary fracture, grain boundary sliding and grain
boundary melting, are important in the Earth dynamics. In addition, the
boundary may have a different composition than the grains and is crucial for
understanding elemental distribution in rocks. Many things occur at grain
boundaries in the Earth! However, we have very little knowledge of grain
boundaries in rocks. Grain boundaries in synthetic materials have been well
studied, and much of the work relies on advances of transmission electron
microscopy (TEM). I have applied these TEM methods to grain boundaries in
natural and synthetic geo-materials to get a real "picture" of grain
boundaries in the Earth. My talk will be related to these following questions.
1) What is the structure of grain boundary? 2) What is the thickness of the
boundary? 3) How do water and melt stay in the boundary? 4) What is the energy
of the boundary? 5) What is the chemistry of the boundary?
English version
...Poroelastic theory states that when a porous
aquifer is under complete undrained conditions, i.e. a porous medium is
compressed or extended without allowing fluid to flow, the applied stress is
always borne by pore fluid and skeletal framework of the rock. Thus the pore
pressure must be a direct sensor of the crustal stress change. However, this
has never been clearly observed, because the pore pressure of aquifer would
often measure through the water level in an open well under the assumption that
it is in equilibrium with the pore pressure. In open wells, changes in pore
pressure must be accompanied with flow into or out of the wall, which
definitely prevents the well from being a gage of pore pressure in an aquifer.
Limited hydraulic communication between well and aquifer causes the delay and
attenuation in frequency response. And the dimension and geometry of well also
greatly affect the performance. We could overcome these shortcomings by
stopping up a flowing well bore and directly measuring the fluid (pore)
pressure, p within it, and we found that the fluid pressure of such closed
wells show the first-order response from tidal to seismic frequencies.
A site-investigation tunnel was excavated at 350 m
depth from the gallery of the Kamioka mine across the Mozumi fault, a part of
the Atotsugawa fault system in central Japan. We have monitored the fluid
pressure using pressures gage (full scale is 2.069 MPa, resolution is 16 bit,
and sampling rate is 20 Hz) at two well bores on both sides of the fault; C-
well, the diameter is 140 mm, the length is 600 m, the inclination is 70°, and the flowing rate is 375
l/min; A-well, the diameter is 76 mm, the length is 15 m, the inclination is 5°, and the flowing rate is 25 l/min. We have also observed the
barometric pressure, b in the tunnel.
On stopping up a well bore, the pore pressure have
gradually built up and attained the stable state in a half year (C- well;
1.43MPa, A-well; 0.99MPa). Tiny but clear fluctuations of pore pressure due to
the earth tides were observed immediately after stopping up the well bore.
Their amplitudes are CO1 = 52 Pa, CM2 = 105 Pa, AO1 = 24 Pa, AM2 = 59 Pa at the
equilibrium. There was no phase delay between two well-bores. The barometric
efficiency, γ（ = Δp /Δb ） could be properly determined; 0.46 for C-well,
and 0.37 for A-well. Two hydrograms of the April 26, 2002 Mariana earthquake MW
7.1; the epicentral distance is 24.0°) were
indistinguishable from each other, except for their amplitudeΔpC/ΔpA=1.27). Besides the sameness of two
waveforms, they are also significantly similar to the radial recording of STS-1
seismometer (velocity of ground motion) including shear and surface waves.
These observations are confirmed that when the seismic (plane) waves are
transmitted through the porous medium saturated with water, there is no
relative movement between pore fluid and skeletal framework of the rock, and
that the applied stress is always shared with fluid and skeletal framework of
the rock at a constant ratio.
日本語版
...間隙弾性理論にしたがえば，井戸の水位は，完全に非排水の状態が達成されているときには，井戸がつらぬいている岩盤（帯水層）の
間隙水圧とつりあうから，岩盤の応力状態をしるための第一義的なセンサーとなることができる．しかし，現実には，このような理想的 な状況が観測されることはまれである．その理由は，井戸の場合には，帯水層と井戸をゆききする水の量とレートに制限があり，減衰と
遅れがともなうこと，井戸の大きさとジオメトリーといったスケールに影響されること，非排水の状態が完全ではないからである．
しかしながら，地下の坑道でしばしばみられる，水があふれでているボアホールに蓋をし，水圧（帯水層の間隙水圧）を測定すると，
幅ひろい周波数範囲の応力の擾乱に対して，間隙弾性理論が示唆するとおりの「１次の応答」をしめすのである．
われわれは，中部日本の跡津川断層系の一員である茂住祐延断層をよこぎるように，鉱山の坑道から掘削した観測坑（被り300 m）に ある２本のボアホールに蓋をして湧水をとめ，ひずみゲージ式圧力計（フルスケール；300
psi = 2.069 MPa，分解能；16 bit，サンプ リング周波数20
Hz ）をつかってボアホール内の水圧を測定した．ふたつのボアホールは，断層をはさむように位置し，その口径も長さ も傾斜もいちじるしくことなる（ボアホールC；口径140 mm, 長さ600 m, 傾斜角‐70°, 湧水量375 l/min；ボアホールA，口径76 mm, 長さ15 m，傾斜角‐5°，湧水量25 l/min）．
ボアホールに蓋をすると，どちらのボアホールでも間隙水圧がゆっくりとビルドアップし，半年ほどかかって定常状態（ボアホールC ではおよそ1.43 MPa；ボアホールAではおよそ0.99 MPa）に達した．どちらのボアホールにおいても，蓋をすると即座にとてもきれいな 潮汐変動がみられた（定常状態でのO1とM2の振幅；ボアホールC，CO1 = 52 Pa, CM2 = 105 Pa, AO1 = 24 Pa, AM2 = 59 Pa ）．ふたつ のボアホール間に位相のずれはない．
ボアホールの間隙水圧の気圧応答Δp /Δb = B（1 + νu）/ 3（1‐νu）〔pは間隙水圧，b は気圧， BはSkempton定数，νuはアンド レインの状態ではかったポワソン比〕は，オープンの井戸とはことなり，間隙弾性学の理論どおり正の値になる（Cボアホール；0.46，A ボアホール；0.37）．
さらに，ふたつのボアホールで記録した2002年4月26日のMariana地震（MW7.1，震央距離24.0°）の波形もちがっているのは振幅だけ で，あとは双子のようにうりふたつである．間隙水圧の変動が，P波のみならず，S波，表面波をふくんで地震波のトレースに酷似してい ることから，茂住坑から約50 kmはなれた京大上宝観測所においてSTS-1地震計で記録した波形と比較した．この結果，間隙水圧の波形
は，ラディアル方向の速度波形とよく一致することがわかった．
このことは，地震波が水で飽和した岩盤（帯水層）を透過するときには，そのタイム・スパンでは，岩盤の骨格とそれをみたす間隙流
体とのあいだに相対的な移動がないことをあらわし，地震波によってつくりだされた応力が，岩盤の骨格と間隙流体にいつも一定の割合 でシェアーされて担われることをしめしている．
廣瀬敬（東京工業大学・理・地球惑星科学科）
われわれのグループではマルチアンビルとダイアモンドセルという２つの高圧装置を 用いて下部マントル鉱物の研究を行っている。東工大や放射光施設SPring-8などで行 っている実験の紹介をするとともに、近年得られた下部マントル鉱物の含水量、相転 移、圧縮率に関するデータをもとに、地球内部の水の循環、下部マントルのダイナミ
クスなどにつき議論する。
...A tectonic model of active continental subduction and crustal exhumation is proposed to explain a variety of geophysical and geological evidences recently observed in Taiwan. The subducted crust is represented by a low velocity zone dipping eastwards beneath the major part of Taiwan, while the exhumed crust is marked by a high velocity structure bulge, high heat flow and absence of seismicity beneath the Eastern Central Range. The general boundary of active crustal exhumation can be evidently depicted from topography, surface geology and analyses of thermal history. The active exhumation process with a vertically oriented maximum principal stress beneath the Eastern Central Range is consistent with a variety of observations such as normal faults on the surface, extensional crust deformation from GPS, normal faulting from focal mechanisms, and accelerated uplifting from both isotope and fission track. The phenomena collected in this paper evidently indicate that the Taiwan Orogeny was largely resulting from active crustal subduction and exhumation. Further investigation in Taiwan might provide the best opportunity to improve the understanding of dynamic process and tectonic evolution for other long-extinct systems of continental subduction and exhumation.
...Some relative papers: Lin, C.H., Y.H. Yeh, H.Y. Yen, K.C. Chen, B.S. Huang, S.W. Roecker and J.M. Chiu (1998). Three-dimensional elastic wave velocity structures of the Hualien region of Taiwan: Evidence of active crustal exhumation, Tectonics, Vol. 17, No. 1, 89-103. (SCI) Lin, C.H., and S.W. Roecker (1998). Evidence for active crustal subduction and exhumation in Taiwan, When Continents collide: Geodynamics and Geochemistry of Ultrahigh-Pressure Rocks, edited by Brad Hacker and Juhn G. Liou, 1-18, Kluwer Academic Pub., 323 pp. Lin, C.H. (1998). Tectonic implications of an aseismic belt beneath the eastern Central Range of Taiwan: Crust subduction and exhumation, J. of Geol. Soc. China, Vol. 41, 441-460. Lin, C.H.(2000), Thermal modeling of continental subduction and exhumation constrained by heat flow and seismicity in Taiwan, Tectonophysics, Vol. 324, No. 3, 189-201 (SCI). Lin, C.H. (2002), Active continental subduction and exhumation: the Taiwan orogeny, Terra Nova. Vol. 14, No. 4, 281-287. (SCI).
日本語版
...海半球計画の目標の一つに，海底における長期地球物理観測を 実現することがある．我々は，海半球計画の開始当初から電磁気 観測ステーションの開発を行ってきた．目標としたのは，長期に わたって安定な地磁気３成分と全磁力の観測が行え，同時に 電位差変動も記録し，電気伝導度構造の研究にも有効な情報を 得ることである．ステーションは海底に自由落下で設置するので， 方位および傾斜の測定も行う．長期的な変動を問題にするため 精密温度測定も組み込んだ． 幾多の困難を経験したが，計画の最終年度の昨年７月に北西太平洋の 孔内地震計観測点WP2の近傍に最初の長期観測ステーションを 設置し，今年の６月に無事回収することに成功した．回収前に 同型の装置を近くに設置し並行観測を行うことにより，データの 連続性も確保した．
English version
...As a part of Ocean Hemisphere Network Project (OHP), we have been trying to develop a seafloor long-term geoelectromagnetic observatory. Technological aim is to assemble complete geomagnetic observatory with electric field measurement so that data can be useful for the study of electrical conductivity structure within the earth as well as the study of time variation of the geomagnetic main field. The system includes measurement of azimuth and tilts as the platform is installed on the seafloor by a free fall from a ship. In July of 2001, which is the last year of OHP, we have succeeded to install the geoelectromagnetic station near a borehole seismometer site WP2 in the northwest Pacific. The instrument was successfully recovered in this June. Before the recovery of first instrument, we have deployed second instrument to make parallel observation to have continuous time variation of each component.
...Animals living within seismically active regions are subjected episodically to intense ground shaking which can kill individuals through burrow collapse, egg destruction, and tsunami action. Although anecdotal and retrospective reports of animal behavior suggest that of many organisms may be able to detect an impending seismic event, no plausible scenario has been presented yet through which accounts for the evolution of such behaviors. The evolutionary mechanism of exaptation can do this in a two-step process. The first step is to evolve a vibration-triggered early warning response which would act in the short time interval between the arrival of p- and s-waves. Anecdotal evidence suggests this response already exists. Then if precursory stimuli also exist, similar evolutionary processes can link an animal’s perception of these stimuli to its p-wave triggered response, yielding an earthquake predictive behavior. A population-genetic model indicates that such a seismic-escape response system can be maintained against random mutations as a result of episodic selection that operates with time scales comparable to that of strong seismic events. Hence, additional understanding of possible earthquake precursors which are presently outside the realm of seismology might be gleaned from the study of animal behavior, sensory physiology, and genetics. A brief review of possible seismic precursors suggests that tilt, hygroreception (humidity), electric, and magnetic sensory systems in animals could be linked into a seismic escape behavioral system. Several testable predictions of this analysis are discussed, and it is recommended that additional magnetic, electrical, tilt, and hygro-sensors be incorporated into dense monitoring networks in seismically-active regions.
...Reference: Kirschvink, J.L. Earthquake Prediction by Animals: Evolution and Sensory Perception. Bulletin Seismological. Soc. Am. 90 (2), 312-323, 2000.
...これまでに開発に携わったいくつかの実時間信号処理システムと、現在共同開 発中の地球科学分野での応用について、事例を紹介する。 （１）中性子ラジオグラフィ用実時間画像信号処理システム：平成２年より開発し、今年度４世代目が完成する。初代は、TTLとメモリのみで、画像信号に関し、システムノイズの実時間補正、ランダムノイズのディジタルフィルタ処理、必要 な情報の抽出処理、および結果の擬似カラー表示などの機能を有し、日本原子力研究所の研究炉での共同利用で広く使用された（文献「放射線」）。 （２）プラスチック識別器：近赤外線スペクトルを解析して６種類のプラスチックを１秒以内に識別するハンディー型の測定器であり、PIC,H8,SH2などのCPUや ＦＰＧＡを使用するシステム開発して性能を比較している。 （３）高エネルギー加速器ディジタル制御：取出されるビーム量をＤＳＰで制御するシステムと、イコライザについて紹介する．（文献icalepcs, EPACK) （４）地球科学分野への応用：レーザを使用した傾斜計や高精度地震計への応用について、その開発状況を報告する．
...熱水と岩石との相互作用の結果，通常では考えられない低い温度・圧力環境で岩石の劇的な破壊が生じる．たとえば300℃で1MPa程度の環境で水と共存する石英 は破壊（き裂が生じる）する．しかしより高圧環境では逆に破壊現象を観察できず，400℃では10MPaで破壊する石英が，20MPaでは全く破壊しない．一方全くのドライな 環境では，石英はα-β転移点まで破壊しない．熱水が共存する環境では，通常の物質の力学的強度から推定される破壊プロセスではなく，熱水により破壊が助長される 現象が生じている．この熱水流体が関与する破壊（HDF: Hydrothermally Derived Fracturing)は，一種の応力腐食割れ的な破壊現象であり，蒸気相および蒸気的振る 舞いをする流体との相互作用で岩石・鉱物が割れていると考えられる． 地震発生帯で，流体のボイリング現象などが生じたら，蒸気及び蒸気的振る舞いをする流体が生じ，HDFが起こる可能性がある．天然では明らかにductile環境の温度・ 圧力でありながら，brittleな破壊をしている例があり，これらは流体が関与するHDFの可能性が指摘できる．熱水に誘起されるこのHDF破壊現象を実験的に詳細に検討し， 石英および花崗岩のHDFが生じる条件やメカニズムを明らかにする必要がある． 熱水が誘起する破壊現象HDF（HDF: Hydrothermally Derived Fracturing)の実験的検証と天然でHDFが生じている例について講演する．
...（１）斉次導電体・弾性体内の亀裂を境界観測により再構成するアルゴリズムを 与える。数学的に厳密な再構成には、無限回の境界観測を必要とするが、近似的な再構成は有限回の境界観測で可能である。数値計算の可能性についても言及す る。（２）Rayleigh波の分散公式は、非破壊検査に有効に用いられている。曲がった境界を持つ非斉次非等方弾性体に対して、Rayleigh波の分散公式はNomofilovの 結果（短い論文）があるが、難解でその正当性は不明である。そこで、ここではRayleigh波の分散公式を機械的に導く安上がりの方法を与える。
...大地震の破壊領域にはしばしば幾何学的に複雑な断層面形状（屈曲・分岐・飛びなどの構造）が含まれます。将来発生する地震がこれらの既存構造の中のどの部分を選択して破壊するか？ということは地震の危険度評価にとって重要です。本講演では特に 分岐断層構造に注目します。主断層上を伝播する動的破壊が、派生する分岐断層に出会う分岐断層モデルを考えます。破壊の経路が動的な応力に応じて選択される地震破壊の動的シミュレーションを行い、次の問いに答えます：破壊は分岐断層に沿って励起されるのか？動的分岐に適しているのは圧縮側か引張側か？主断層上の破壊は分岐 点を超えて成長し続けるのか？分岐断層上でどのような破壊経路が最終的に選択されるのか？我々のグループが行ったシミュレーション結果を紹介し、最終的な破壊経路が主に初期応力場と波動応力場の観点から解釈できることを話します。参考文献:Kame, Rice and Dmowska, Effects of pre-stress state and rupture velocity on dynamic fault branching, JGR accepted 2003.
...高圧実験回収試料の解析において、高い空間分解能を持つ分析透過電子顕微鏡(ATEM)は非常に有用である。例えば、そのマイクロスコピー機能やディフラクト メトリー機能を利用して、実空間ならびに逆空間の情報を高い空間分解能で得られる。さらに付属の分光器を使ったエネルギー分散型X線分光法（EDS）や電子線 エネルギー損失分光法（EELS）等のスペクトロスコピー機能により、エネルギー空間の情報も得ることができる。本発表では、下部マントル条件でのガーネット -ペロブスカイト相転移における3価陽イオンの挙動を例として、各種ATEM分光法を紹介する。特に、走査TEMを用いたアルミニウム拡散プロファイル測定、EELS を用いたFerric Fe / Ferrous Fe比の決定や、電子線チャネリング効果を用いたEDSやEELSによる陽イオン占有席の決定などの結果を交え、下部マントル物質に おける3価イオン（Al, Ferric Fe)のふるまいについて考察する。
山岡耕春（名古屋大学大学院環境学研究科 地震火山観測研究センター）
...名古屋大学でアクロスシステムの開発に取り組んでから既に５年以上が経過してい る。この間、基本的な震源システムおよび受信システムの開発から始まり、実際に設置した淡路島や岐阜県の東濃での実験などを通じて、問題点の洗い出しと実際的なシ ステムの開発を行ってきた。 今回のセミナーでは、全体を概観してアクロスシステムの特長を再評価するととも に、最近の成果について重点を置いて述べる。特に、（１）2000年から2001年にかけて、淡路島において１５ヶ月連続で運転をした結果、（２）実験期間中に発生した2000年鳥取県西部地震と2001年芸予地震のゆれに伴ってＳ波の異方性の変化がとらえられた点とその解釈、（３）固着によって変化すると考えられるプレート面での反 射係数の時間変動を、現在のシステムによってとらえられるかどうか、（４）HiNetシステムの利用について述べる。
日本語版
...岩石内を伝播する地震波速度は著しい応力依存性を示す。この依存性は岩石中のクラックやジョイント等の微小欠陥によって引き起こされている。 応力の増減に応じてこれらの欠陥が閉じたり開いたりすることによって，地震波速度が増減する。また応力変化に応じた水の流出や流入によっても 同様の変化が表れると考えられる。よって，地震波速度変化によって地下の応力状態を探るという提案や実験がこれまでに度々なされてきた。 日本では１９７９年から１９８０年にかけて，旧地質調査所が関東・東海地域において地震波速度変化検出の実験を行った。この実験では伊豆大島に おいて７回の爆破が行われ，２０点ほど地点で観測がなされた。観測された走時は爆破毎に10msec程度の幅で大きく変動している。この変動は潮汐に よるものと経年変化によるものの重ね合わせであることが分かった。 経年変化成分は時間につれて直線的に変化しており，地殻内での応力の蓄積を表していると考えられる。観測された地震波速度の変化率は１０?３／年の オーダーである。１９７９年の観測値は観測期間全体の傾向からみるとはずれており，そのズレは4msec程になる。このズレは，１９８０年の 伊豆半島東方沖地震(M=6.7)に伴った地震波速度変化であるとすると理解できる。これらの結果は，精度の高い観測によって地下の応力変動を実際に監視できる ことを示している。しかしながら，地震波の応力依存性の性質の解明や地殻内の応力状態の監視には，もっと多くの観測データが必要である。我々は同様の 実験を再開することを提案する。
English version
...Seismic wave velocities in rocks show large stress dependence. The dependence is caused by numberless small defects in the rocks, such as cracks and joints. If the defects close or open through a change of the stress in the rock, the seismic wave velocities increase or decrease, respectively. Flowing of water into or from the defects due to the stress change may generate similar changes of the velocities. Therefore it has been repeatedly suggested that seismic wave velocity changes must be used to understand the stress states in the crust. During the period 1979-1980, an experiment to detect the velocity change in the crust was conducted by Geological Survey of Japan in the Kanto-Tokai region. Seismic waves from seven detonations at the same location on Izu-Oshima Island were observed at about 20 stations in the region. The observed travel times to the individual stations vary considerably (~10msec) with the shots. We find that the variation is the response of the crustal rocks to two components of stress change, the tidal stress and the secular stress accumulation. The secular change shows a nearly linear increase of the velocity with time, which means a gradual stress increase in the crust. The inferred annual rate of fractional velocity change in the upper crust is of the order of 10-3/year. There is a gap of about 4msec between the observed travel time in 1979 and a value expected from the general trend. The gap can be well explained by velocity changes associated with the 1980 Izu-Hanto-Toho-Oki earthquake (M=6.7) which took place near the detonation locations. The results show that the temporal variation in the stress in the crust can be monitored by precise observations of seismic wave velocities. However, we need much more experimental data of the velocity changes in order to understand the nature of the stress dependence of the seismic wave and to monitor the stress state in the crust. We propose that the experiment in the Kanto-Tokai region should be resumed.