(1）課題番号：
0501.1
(2）実施機関名：
東北大学大学院理学研究科
(3）建議の項目：
1. 地震発生に至る地殻活動解明のための観測研究の推進
(1) 定常的な広域地殻活動
(4) 課題名：
三陸沖におけるプレート境界域の地震学的構造の解明
(5）関連する建議の他の項目：
1. (1) イ・ウ
(6) 平成１１年度の成果の概要
東京大学地震研究所の用船研究航海に参加し，1994年三陸はるか沖地震の震源域の西側領域で人工地震探査を行った．この領域は，1994年の地震時の際に大きなモーメント解放があった領域に対応する．この研究は，地震研究所をはじめ千葉大学理学部などとの共同研究であり，共同研究者とともにデータの処理・解析作業をすすめている．今回の探査領域では，詳細な余震分布からプレート境界は深さ20km以深にあることが分かっており，従来にくらべ，より深部の構造を明らかにすることを目的としている．また，三陸沖やその周辺の海域では，海洋科学技術センターなどととの共同研究により，詳細な地殻構造が明らかになりつつある．今年度はセンターにより宮城県沖においてエアガン人工地震探査が行われ，東北大学ではその測線の延長上で観測を行った．エアガンの信号はこれらの観測点はもちろんのこと，東北大の微小地震観測網のほとんどの観測点でも記録された．図１は，宮城県北西部にあるKWT（川渡）観測点での記録である．プレート境界域深部の構造の解明のためには，こうした海陸共同観測のデータが重要な役割を果たす．また，平成９年度にセンター及び東京大学海洋研究所と実施した探査の測線は1992年にM6級の地震を含む，群発的なプレート境界地震活動があった領域と一致している．この地震活動の際には自己浮上式海底地震計を用いた臨時観測が行われており，このデータについて，探査により明らかになった不均質構造を考慮して，再解析を行った．こうした解析により，プレート境界地震発生領域の最も海溝側部分での地震活動の特徴を，より詳細に議論することが可能となる．解析の結果（図２），ほとんどの地震の震源が反射探査イメージで得られるプレート境界付近に集中して決定されるようになった．しかし，その一方，プレート境界よりも深く，沈み込む海洋性地殻内部に震源が決定されるものもあり，海洋性地殻内でも地震が発生していることが強く示唆される．また，プレート境界付近で発生する地震には，プレート境界を境に海洋性地殻と低地震波速度の堆積層が接している領域で発生しているものがあることが分かった．これらの地震の存在は，海陸プレート間のカップリングの実体を考える上で重要な示唆を与えるものである．
(7）平成１１年度に公表された成果
日野亮太，日本列島周辺のプレート境界域の地殻構造，地質ニュース，541，11-16，1999．
日野亮太，海底地震探査による三陸沖の地殻構造，月刊地球号外27，65-70，1999．
西野実，福島沖プレート境界域の地震波速度構造，月刊地球号外27，71-74，1999．
西野実，日野亮太，末広潔，金沢敏彦，笠原順三，佐藤利典，篠原雅尚，塩原肇，福島沖プレート境界域の地震波速度構造，1999年，地球惑星関連学会合同大会．
藤江剛，海底地震計と人工地震を用いた三陸沖プレート収束域の地震波速度構造，地球惑星関連学会合同大会，1999．
(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
今年度と同様の探査は，12年度以降も続けて実施する予定であり，詳細な震源過程が分かっている1994年三陸はるか沖地震の震源域をはじめとした，東北日本太平洋側の領域におけるプレート境界とその近傍の地震波速度構造の不均質を明らかにすることを目指す．これに，大地震の破壊過程や余震あるいは定常的な地震活動などの情報を総合することにより，プレート境界地震発生領域のアスペリティの分布とその構造上の特徴が明らかにできるものと考えている．
(9) この課題の実施担当連絡者
氏名：日野亮太
電話：022-225-1950
FAX：022-264-3292
E-mail：hino@aob.geophys.tohoku.ac.jp
図の説明
図１． 東北大学微小地震観測網のKWT観測点で捉えた宮城県沖エアガン人工地震探査の信号．波形は2-10Hzのフィルターと1秒のAGCをかけ，時間軸は7km/sでreduceしてある．横軸は震央距離で，ショット地点の経度を図の上に示した．
図２． 三陸沖で実施した反射法地震探査の記録断面（Tsuru et al., 1999）に自己浮上式海底地震計のデータを用いて決定した微小地震の震源深さ分布（赤丸）を重ねたもの．海溝陸側に連続するプレート境界面と考えられる反射面の周辺およびその深部がわに集中して震源が決定された．
