（1）課題番号：

  0502.1

 

（2）実施機関名：

  東北大大学院理学研究科

 

（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

  （2）準備過程における地殻活動

 

（4）課題名：

  高密度微小地震観測による地殻不均質構造の推定

 

（5）関連する建議の他の項目：

  １．(1)ウ，１．(2)エ

 

（6）平成11年度の成果の概要：

 

北海道日高地域において衛星テレメターを用いた微小地震観測点６カ所を設置し，観測データの蓄積を待っている．懸念された降雪や極低温による観測機器の障害も少なく，所期の目的を順調に達成しつつある．

 

また，平成９年度から実施してきた東北合同観測の観測網の一部を継続し，Ｓ波反射面（ブライトスポット）の空間分布に関して，以下のような結果を得た．

（1）Ｓ波反射面の分布は地震発生層の下限と同様に，地殻内部の温度分布に支配されている可能性が高い，（2）モホ面近傍の低周波微小地震の極近傍にも顕著なＳ波反射面が存在する，（3）1896年陸羽地震（M7.2）の地震断層である千屋断層および北上低地西縁断層帯の深部構造に関係すると思われる位置に顕著なＳ波反射面が存在する，（4）1996年宮城県鬼首の地震（M5.9とM5.7）の震源断層の直下に２枚の顕著なＳ波反射面が存在する，（5）1962年宮城県

北部地震（M6.5）の震源断層の深部延長上に顕著なＳ波反射面が存在する．震源断層とＳ波反射面（ブライトスポット）との位置関係から，Ｓ波反射面の分布はこれらの地震の発生機構と密接に関連している可能性が考えられる．

 

また，定常観測網と東北地方脊梁における合同観測網のデータを使用して東北地方の詳細なトモグラフィを実施した．得られた主な結果は以下のとおりである．(1) 最上部マントルでは，火山フロントに沿って Vp, Vs ともに遅くかつVp/Vs 比の大きい領域が広範囲に分布しており，下部地殻では活火山周辺で Vp/Vsが局所的に大きくなっている．これらの大きな Vp/Vs 比はメルトの存在を仮定しないと説明ができない．(2) 火山の下の上部地殻では，Vp, Vs ともに遅いものの，Vp/Vs 比は小さいため，10kmスケールの大規模な部分溶融体は上部地殻には存在していない可能性が高い．(3) 低周波微小地震は，Vp/Vs 比の大きな領域の上端付近で発生している．(4) 微小地震は上部地殻の Vp/Vs 比の小さな領域で発生している．

 

(7）平成１１年度に公表された成果：

 

堀修一郎・海野徳仁・浅野陽一・長谷川昭，東北日本のＳ波反射面，日本地震学会秋季大会講演予稿集，P140, 1999.

 

中島淳一・松澤暢・仁田交市・趙大鵬・長谷川昭，東北地方中央部の高分解能三次元地震波速度構造，日本地震学会秋季大会講演予稿集，B46, 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

 

内陸地震の発生と地殻内流体やデタッチメントとの関連について，現在，種々のモデルが構築されつつある．これらのモデルの構築・検証のためには，Ｓ波反射面（ブライトスポット）の空間分布を調べ，その性質・分布と活断層・内陸地震発生との関係を明らかにすることが重要である．今年度に東北地方で得られたＳ波反射面の空間分布を，現在継続中の北海道日高地域での観測結果と対比することにより，モデルの構築・検証を残りの年次に行う予定である．また，トモグラフィにより得られた Vp/Vs 構造と流体やブライトスポットとの関係も今後より詳細に検討していく予定である．

 

(9) この課題の実施担当連絡者

氏名：海野徳仁

電話：022-225-1950

FAX：022-264-3292

E-mail：umino@aob.geophys.tohoku.ac.jp

 

図1：1962年宮城県北部地震 (M6.5) と 1996年宮城県鬼首の地震 (M5.9 と

M5.7) の震源断層と S波反射面の深さ分布．それぞれの震源断層の直下および

その深部延長上に S波反射面が存在している．

 

図2：トモグラフィで得られた Vp/Vs 構造．深さ 10, 25, 40km について示す．

 

図3：東北地方中央部の脊梁付近の南北断面．上から P波速度，S波速度，

Vp/Vs 構造を示す．断面の位置は東経 140.75度に沿っており，図の左端と右

端がそれぞれ北緯38.5度と40.0度である．黒三角 と 四角は，それぞれ活火山

と主な断層の位置を示す．また，黒丸と十字は微小地震と低周波微小地震の震

源分布を表す．