富山・石川・岐阜・長野県を中心とする総合観測について

 

 東京大学地震研究所(所長 山下輝夫)や京都大学防災研究所(所長 井上和也)をはじめとする全国の大学は,「地震予知のための新たな観測研究計画(第2次)」の一環として,平成16年度から5カ年の予定で,図1に示す通り跡津川断層を取り囲む地域において,地球物理的な大規模共同総合観測を実施します.この観測は,まだ十分にわかっていない内陸地震(日本列島内部に発生する地震)の発生メカニズムの解明に向けて実施されるものです.

 最近のGPSによる観測によると,新潟から本観測域を経て神戸へつながる帯状の領域は,日本列島の中でも地殻歪の蓄積速度が大きい場所とされています.(いわゆる歪集中帯).このような大構造は,日本列島内に主要な構造線とともに,列島内陸域への歪・応力の蓄積に重要な働きをしていると考えられています.また,歪集中帯の中に位置する跡津川断層は右横ずれ断層として知られています.この断層に沿って線上に微小地震活動が観測されていますが,断層西部は固着し,東部ではクリープ運動(ずるずると滑る)をしている可能性が指摘されています.このような断層の運動特性の違いは,ある特定の断層にどのように応力が集中するのかを考える上で,非常に重要です.

 今回の総合観測は,多面的な観測研究によって,歪集中帯における歪集中のメカニズムを明らかにし,更に内陸断層へ応力がどのように蓄積していくのかといった問題について新しい知見を得ることを目指しています.図2は,この総合観測を模式的に示したものです.このような観測研究は,海溝で発生する巨大地震に比べてまた理解が十分に進んでいない内陸大地震の発生メカニズムの解明,最終的にはその発生予測に道を開くために大変重要です.

 観測の概要は,以下の通りです.

(1) 自然地震観測(73点の定常観測及び短期間稠密地震観測)

(2) 電気伝導度構造探査(20カ所:但し平成16年度分)

(3) GPS観測(20カ所)・

(4) 地震探査(今年度は実施しない)

 この中で,自然地震観測点(定常観測点)及びGPS観測点については,本年度より設置を開始し,平成20年まで観測する予定です.この他に跡津川断層と直交する方向の数測線において,地震観測,電気伝導度構造調査及び構造探査等を実施する計画です.

● 実験参加研究機関(平成16年8月現在)

北海道大学・弘前大学,東北大学,東京大学地震研究所・名古屋大学・京都大学防災研究所・富山大学,金沢大学・九州大学・鹿児島大学

● 実験全体の研究総括責任者

東京大学地震研究所地震地殻変動観測センター 教授  岩崎 貴哉

住所 113-0032 東京都文京区弥生1-1-1 東京大学地震研究所

電話 03-5841-5708,FAX 03-5689-7234,E-mail iwasaki@eri.u-tokyo.ac.jp



観測対象地域
図1. 観測対象地域(点線で囲った部分,但し.海域部は除く).この域内で,自然地震観測・電気伝導度構造探査・GPS観測・地震探査が行われる.黄丸は,気象庁一元化震源.歪集中帯は,うすく色をつけてある

模式図
図2. 今回の観測研究の模式的な説明図.


(1)跡津川断層域を中心とする合同自然地震観測について

 自然地震観測は,衛星テレメータシステムを中心とする長期間観測(4-5年)と,簡易型レコーダ(3ヶ月,DAT及びLS8200型レコーダ)を中心とする短期観測を行います.短期観測においては,地震計を線上に展開し,その数カ所において火薬等を用いた発振作業を行い,当該地域の最浅部の構造をも推定することとします.

(1-1) 衛星テレメータシステムを中心とする長期間地震観測 : 跡津川断層を含む100km四方の地域において,自然地震観測(図3)を実施する予定です.この観測は,地震計とデータ電送装置からなるシステムを地図上で示された各点に設置し,自然地震を詳細に観測することによって当該地域の地震活動を把握するとともに地下深部までの構造を明らかにしようとするものです.これらの観測点は本年度7月より観測点下見を開始し,9月中旬から設置作業に着手する予定です.この長期間地震観測は,平成20年度まで継続したいと考えています.

(1-2) 簡易型レコーダ(DAT及びLS8200型レコーダ)を中心とする短期間稠密地震観測 : 跡津川断層に直交或いは平行な線上(測線上)に,地震計とデータ収集装置(DAT・LS8000・LS8200型)を50-200台展開し,自然地震や,測線上で火薬等による発振作業を行います.火薬による発振は地表付近の構造を明らかにするものです.この短期間観測は,毎年場所を変えて実施する予定です.

火薬による人工震源位置

SP1:富山県婦負郡八尾町
発振予定時刻
9月 9日 21:00
SP2:岐阜県飛騨市河合町
9月 9日 23:00
SP3:岐阜県飛騨市古川町
9月10日 03:30

● 実験参加研究機関(平成16年8月現在)

北海道大学・弘前大学,東北大学,東京大学地震研究所・名古屋大学・京都大学防災研究所・九州大学・鹿児島大学

● 地震観測の責任者

京都大学防災研究所地震予知研究センター 助教授 飯尾 能久 

      電話 0774-38-4200,FAX 0774-38-4190

東京大学地震研究所地震予知研究推進センター 助教授 飯高 隆 

      電話 03-5841-5804,FAX 03-5689-7234


地震観測点配置
図3. 地震観測点配置予定図.赤丸が衛星テレメータ点.緑線は,今年度に実施する
短期間稠密地震観測測線.星印は,火薬による人工震源の位置.

写真1. 長期間地震観測の観測例
長期間地震観測
写真2. 短期間地震観測の観測例.
短期間地震観測1
      DATシステム              LS8000システム

短期間地震観測2
 LS8200(大きさは,15x20x7cm)


(2)跡津川断層域を中心とする合同電気伝導度構造探査について

電磁気学的手法を用いて研究を遂行しているグループは,跡津川断層を横切る約100 km長の観測線(図4)を設定し,地下の電気的な構造(深さ約50km までの電流の流れ易さ・難さ)探査を実施します.

このような探査では,地磁気・地電流(地下を流れる電流)の時間変化を測定しますが,測線に沿って,約5km 間隔で観測器材を設置し,数日〜2週間程度の測定を行う必要があります.本年6-7月中に予備調査を数回行い,10月に本調査を行う予定です.

● 実験参加研究機関(平成16年8月現在)

北海道大学・弘前大学,東北大学,東京大学地震研究所・名古屋大学・京都大学防災研究所・九州大学・鹿児島大学

● 電気伝導度構造探査の研究責任者

京都大学防災研究所 地震予知研究センター 教授 大志万直人

TEL: 0774-38-4202 FAX: 0774-38-4190

    東京大学地震研究所 地震予知研究推進センター 助教授 上嶋 誠

    TEL: 03-5841-5739 FAX: 03-5689-7234


電磁気観測
図4 電磁気観測の観測点配置予定図(赤三角印).
使用する観測器材の概要

1観測点では,地磁気3成分(もしくは2成分),地電流2成分の測定を行います.それぞれ自然に存在する地磁気と地電流の時間変化を測定しますので,人工的に地下に電流を流すことは行いません.

  • 地磁気3成分:地磁気変化を測定するために筒状コイル(長さ約1m,直径約10cm)を,東西,南北,鉛直方向に埋設いたします.
  • 地電流2成分:地下を流れる電流を測定するために,電極(長さ約20cm,直径約10cm)を東・西・南・北・中心アースにそれぞれ埋設いたします.
  • 収録装置: 測定値の収録装置を50cm×40cm×30cmのみかん箱程度のプラスティックケースに収納し設置いたします.収録装置の電源として,カーバッテリーを同じケースに収納します.
  • ケーブル: コイル・電極それぞれから収録装置まで,蛇腹に通したケーブルを配線いたします.
器材設置概略図
図5. 器材設置概略図
設置・撤収後について
  • 周辺の木々,花等を傷つけること,また田畑では,底を抜くなどいたしません.
  • 観測終了後は,現場復旧作業を丁寧に行います.
  • 観測期間中,毎日データ回収・バッテリー交換に伺いますが,その際,設置場所周辺の見回りをいたします.


写真3.電気伝導度構造探査の様子.
測定器
水平磁場コイル
測定器

水平磁場コイル

鉛直磁場コイル
電極
鉛直磁場コイル

電極

観測点全景
観測点全景



(3)跡津川断層域を中心とする合同GPS観測について

本年10月に全国の大学,関係機関と共同して,跡津川断層を中心とした地域においてGPSを用いた合同観測を予定しています.この観測によって,跡津川断層を中心とする歪速度集中域における地殻変動が,より高精度に解明され,地下における歪蓄積の物理的なメカニズムの解明に進展が期待されます.

● 実験参加研究機関

東京大学地震研究所・名古屋大学・京都大学防災研究所・富山大学.

GPS観測の責任者

名古屋大学大学院環境学研究科地震火山・防災研究センター 助教授 鷺谷 威

TEL: 052-789-3043, FAX: 052-789-3047


GPS観測点
図6. GPSの観測点予定図(赤:本総合観測における新設点).
写真4. GPS観測設置機材.
GPS観測設置機材
GPS観測設置機材2