3.5.4 比抵抗構造探査

 電気比抵抗は,温度,水・メルトなど間隙高電気伝導度物質の存在とそのつながり方,化学組成に敏感な物理量である.これらの岩石の物理的性質は,すべて,その変形・流動特性を規定する重要なファクターであり,比抵抗構造と地震学的諸情報をあわせることで,より詳細かつ正確な情報を抽出し得る.従って,当センターは内外の研究者と協力して,震源域や火山地域スケールおよび列島スケールや周辺大陸縁辺域の比抵抗構造を解明するプロジェクトにおいて,観測法やインヴァージョン手法の開発を含め,中心的な役割を担ってきた(火山噴火予知研究センター,海半球研究センター,観測開発基盤センターとの共同研究).

 2015年度には,昨年度に開発した表層の不均質に影響されない位相テンソルと磁場変換関数を用いた3次元比抵抗インヴァージョンコードをいわき誘発地震周辺域でのMT観測データに適用した結果を検討し,海陸境界による電磁場横方向変化のスケール長の周期依存性から正しい大局比抵抗構造が復元されていたことを確かめた.また,室内実験によって決定された,マントル物質からのメルト生成量の温度,圧力,含水量依存性や,マントル物質,メルト,それぞれの比抵抗値の温度,圧力,含水量依存性をコンパイルすることで,比抵抗構造から温度やメルト生成量を推定する手法を開発した.九州地方全域でのネットワークMT観測から得られた広域深部3次元比抵抗構造に同法を適用し,ウェッジマントル部の温度,メルト生成量の推定を試みた.

 一方で,九州地方で行われてきた3成分磁場観測データをコンパイルし,磁場変換関数から3次元比抵抗構造を推定した.その構造の特徴は,従来のネットワークMTデータから得られていた構造の特徴と大局的には一致したが,現在のところ,磁場変換関数とネットワークMT観測データを同時に説明できるモデル構築には成功しておらず,今後の検討が必要である.2002年から2012年の数度にわたるキャンペーン観測による富士山周辺域でのMT観測データや地球化学的観測データ,2010年から2013年に中部東北地方をおおう地域で実施したメッシュ状超長周期MT観測データをとりまとめ,それぞれの地域で3次元比抵抗構造を推定した.富士山周辺域では,2011年3月15日に発生した富士宮誘発地震の発生メカニズムを示唆する構造が推定され,中部東北では奥羽脊梁山地下でスラブ直上から下部地殻に達する低比抵抗域が抽出された.

 昨年度から準備を進めてきた,新潟県阿賀野市から福島県鮫川村に至る15観測点での広帯域MT法観測を2015年11月から12月にかけて実施し,四国西部におけるネットワークMT法観測実施へむけた準備を継続した.ネットワークMT法観測では,2015年6月に愛媛県御荘町,城川町の2観測点に3成分磁力計を設置して磁場3成分観測を開始し,2016年3月より,愛媛県から高知県に至る17交換所エリアでの長基線地電位差観測を開始した.