2.11.1 陸域地震・地殻変動観測研究

(1) 陸域における地震観測

(1-1) 広域的地震観測

関東・甲信越,紀伊半島,瀬戸内海内帯西部に展開している高感度地震計を用いた広域的地震観測網による観測,および伊東沖と三陸沖に設置している光ケーブル式海底地震・津波観測システムを用いた海陸境界域の観測を継続し,地震活動と不均質構造との関係を明らかにする研究を進めてきた.全国の国立大学や研究機関等によって観測されている地震波形データを収集し,本センターのデータと統合して処理している.これらのデータは,日本列島周辺で発生する地震に対して行った臨時観測データと合わせることによって高密度な観測網となり,より詳細な地震活動が明らかになった.三陸沖の光ケーブル式海底地震・津波観測システムについては,東北沖地震の津波データを取得した直後に中継局舎が流出し欠測状態となったが,ケーブルとセンサーは再利用可能であることから,現在,再稼働に向けた準備を進めている.

(1-2) 臨時集中観測

日本列島周辺で発生した顕著な地震に対して,それらの地震活動を把握するため,全国の国立大学や研究機関等と共に,臨時地震観測を行ってきた.2011年東北地方太平洋沖地震の発生直後には東北地方で発生した大規模停電によって定常観測網が機能低下したため,余震活動のモニタリングを維持する目的で臨時テレメータ観測点を他大学と合同で展開したほか,各地で地震活動度が高まり,その都度,臨時地震観測を行った.そのうち,特に地震活動が活発化した福島県・茨城県境部,長野県北部などでは,臨時テレメータ観測点を含む稠密観測網を展開し,観測を継続している(図1).長野県北部地域では,直上の観測記録によって高精度な震源分布が得られ,その分布は,発震機構解から推定される断層面のひとつと整合的であった.しかし,その発震機構解は,北東部では逆断層型,南西部では横ずれ型で,東北地震前後の単純な広域応力場の変化だけでは解釈が困難である.

(2) 地殻変動観測

南関東・東海などにおいて歪・傾斜などの高精度センサーを用いた地殻変動連続観測を行うとともに,GNSS等他種センサーによる観測結果と比較検討し,地震発生と地殻変動の関係に関する研究を行っている.観測は1970 年頃より長期にわたって継続観測を実施している油壺,鋸山,弥彦及び富士川の各地殻変動観測所における大規模な横坑式観測と,伊豆の群発地震発生地域,想定される東海地震,東南海・南海地震発生地域などに設置された深い縦坑を用いたボアホールや簡易な横坑での観測によって実施されている.前者においては水管式傾斜計と水晶管伸縮計を中心とした観測方式を採用しており,後者においては,最近開発された主としてボアホール地殻活動総合観測装置を用いて観測を継続している.得られた観測結果については,地震予知連絡会に継続的に報告し地震予知連会報において印刷公表している.図2に富士川観測所の観測成果を示す.また,全国の地殻変動研究関係者が中心となってデータの公開を進めている.さらに,共同利用の一環として,他部局からの依頼に応じて油壺観測所のデータを提供した.油壺と鋸山観測所の施設は各種の共同研究にも用いられている.

(3) 内陸地震震源域における歪・応力の蓄積・集中過程解明のための総合観測

本センターは,地震予知研究センター・地震噴火予知研究推進センターと共同で,地震・火山噴火予知計画の一環として,内陸地震域への歪・応力集中過程と破壊様式解明のための研究を行っている.2009年から,国内最大級の内陸地震を引き起こした濃尾断層系の震源域で総合的な観測研究を実施している.我々は他大学と共同で,広域的臨時地震観測網観測・断層近傍で高密度地震計アレー観測・制御震源地震探査を実施している.これらのデータから同地域の地震の発生様式や様々なスケールの不均質構造を明らかにし,内陸地震発生メカニズム解明の総合的研究を行っている(詳しい説明は,Sec.2.5.1(1)参照).

(4) 地殻活動モニタリングシステム構築

地震活動や地震波観測記録を基にした地殻活動の現況のモニタリング,新たな地震学的な現象の発見・研究テーマの創出等,所内研究活動の更なる活性化を目的とした計算機システムを新たに構築した.本システムはリアルタイムで流通する高感度地震連続記録を長期間一元的に整理蓄積し,所内研究者に広くデータ利用可能な環境を提供している.さらに,連続あるいはイベント波形データに様々な自動解析処理を施した結果を閲覧可能なwebシステムを構築し,観測点毎の連続波形画像,深部低周波微動モニタリング用エンベロープ画像,広帯域マルチトレース,近地地震・遠地地震波形画像等の作成・閲覧に関する運用を行っている.