(1)
課題番号：0101
(2)実施機関名：東京大学地震研究所
(3)建議の項目： (１) 定常的な広域地殻活動
(4) 課題名：
三陸はるか沖地震域におけるプレート境界の形状・物性と震源過程の比較研究
(5)関連する建議の他の項目： （１）ウ (２)ア、ウ・エ (３)イ
(6) 平成１１年度の成果の概要
・平成８年三陸沖東経１４３゜Ｅ、３９゜〜４０゜Ｎにおいて海底地震計・制御震源を用いた地震探査を行い、２次元速度構造を海溝に平行・直行方向で求めた．３８゜４５´Ｎ〜３９゜にかけての沈み込みプレート境界から強い反射波が有ることを見つけた．この場所は１９６０年以降地震活動が低い場所であり、プレート境界に流体などの存在の可能性を示唆している．
・平成９年度は日本海秋田沖において海底地震計・制御震源を用いた地震探査を行った（図１）。同時に行われた内陸のデータと合わせ解析した結果、日本海から内陸にかけての精密な地殻構造が得られた。これから、海域のマントルは８．０ｋｍ／ｓを持つが、内陸では地殻は厚くなるとともに地震波速度も７．７ｋｍ／ｓとなる（図２，図３）.
・平成１０年度は３０。５゜Ｎ—３１。５゜Ｎ伊豆小笠原海溝陸側斜面において海底地震計・制御震源を用いた地震探査を行った（図４）。結果は現在解析中であるが、沈み込み境界面にある蛇紋岩海山での強い減衰と、プレート境界からと思われる大震幅の相がある。これはプレート境界に沿っての岩水鉱物（蛇紋岩）の存在を示唆し、伊豆小笠原海溝での大地震の少ないことと調和的である。（図５，図６）
・
三陸はるか沖地震の震源域をモデル地域としてプレート境界面付近の地震学的性質（反射強度と地震波速度）を求めることを目的とし、平成１１年１０月２４日〜１１月４日三陸はるか沖震源を含む三陸沖の３９゜Ｎ〜４１゜１５´Ｎ，１４２゜３０´Ｅにおいて海底地震計１７台と制御震源（火薬４０ｋｇ×８０発、エアガン１７ｌｘ２）を用いた地震探査を行った。現在データのフォーマット変換、距離の計算など必要な処理の途中であり、試験的表示まで来たところである．確定的な結果をまだ得ていない。測線図、及び中央部のペーストアップ を図に示す。
(7）平成１１年度の成果に関連の深いもので、平成１１年度に公表された成果
西坂弘正、篠原雅尚、日野亮太、笠原順三、他、海底地震計と制御震源を用いた秋田沖日本海東縁部海陸境界域のＰ波速度構造その２，１９９９年地惑科学関連合同学会、１９９９．
藤江剛、笠原順三、佐藤利典、他、海底地震計と人工地震を用いた三陸沖のプレート収束域の地震波速度構造、２，１９９９年地惑関連合同学会、１９９９．
西野実、日野亮太、他、福島沖のプレート境界域の地震波速度構造、2,1999年地惑関連合同学会、１９９９．
上村彩、笠原順三、篠原雅尚、日野亮太、他、伊豆・小笠原海溝陸側斜面における地殻構造探査（序報）、２，１９９９年地惑関連合同学会、１９９９．
笠原順三、柿下毅、他、海底地震計による神津島〜銭州周辺の地震活動調査、２，１９９９年地惑関連合同学会、１９９９．
西坂弘正、篠原雅尚、日野亮太、笠原順三、佐藤利典、望月公広、末広潔、海底地震計と制御震源を用いた秋田沖日本海東縁部海陸境界域のＰ波速度構造、月刊地球／号外27,75-82,1999.
藤江剛、東京大学博士論文、2000.
西坂弘正、千葉大学博士論文、2000.
(8) 平成１１年度に達成された成果の、全体計画の中での位置づけ
プレート間地震の発生過程を支配するものの１つとして，プレート境界の形状と物性がある．これらは，すべり面の摩擦法則を決める重要な要素であり，震源過程をコントロールしているものと思われる．本研究では，震源過程が詳しく求まっている三陸はるか沖地震域においてプレート境界の形状と物性の関連を調べるための観測を行い，また震源過程と比べることによって，形状・物性と震源過程の関係を明らかにすることを最終の目標とする．
平成11年度は三陸はるか沖地震の本震・余震域西端を南北に縦断する測線で行った。平成12年度以降、毎年一回、東西測線、東側測線で実施、５年ではるか沖地震の震源域周辺をモデルとしたプレート境界のカップリング・物性に視点をおいた３次元的イメジングを行う。
(9) この課題の実施担当連絡者
氏名：笠原順三
電話：03-5841-5713
FAX ：03-5689-7234
E-mail：kasa2@eri.u-tokyo.ac.jp
図の説明
図１：日本海の調査測線
図２：大和海盆から佐渡海嶺に至る地殻構造
図３：マントルに至るＰ波速度構造
図４：伊豆小笠原地震探査測線
図５：東西測線の西端（ＯＢＳ＃１）のペーストアップ。初動が減衰している場所(110-120km)はサーペンテイン海山の位置。７０−１００ｋｍはプレート境界からの反射波と思われる。
図６：南北測線の北端（ＯＢＳ＃１４）のペーストアップ。
図７：三陸沖の測線と海底地震計の配置。南から北へ＃１〜＃１７。
図８：＃２のペーストアップ記録。距離は南から北へ向かう。位置は３９゜１０´付近。
図９：＃１０のペーストアップ記録。地震計は北緯４０゜２０´付近。
