(1)課題番号：0101

(2)実施機関名：東京大学地震研究所

(3)実施課題名：

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

(4)

(4-1) 建議の項目： III. 1. (１) 定常的な広域地殻活動

(4-2) 関連する新建議の他の項目： （１）ウ　(２)ア、ウ・エ　(３)イ

(4-3) ５カ年計画全体としてのこの研究課題の概要と到達目標:

本計画ではプレート境界のカップリングを地震波速度構造、プレート境界の反射特性、これを用いた境界にある物性の推定を行い、三陸はるか沖地震が現在ある状態を推定し、今後の予測をする。具体的には、５カ年で、三陸はるか沖地震の震源域をテストフィールドとして、そこのプレート境界アスペリテイ分布、地震開始点の推定、物性の特徴を明らかにする。また地震サイクルにおける回復過程と流体の関係を明らかにする。

三陸はるか地震も十勝沖地震も地震開始点と大部分のモーメントレリースの場所がことなる。これは、このような性質が水平的なアスペリテイ分布を作り出すような物性と場に関係した不均質性である可能性がある。すなわち、プレート境界の物性の不均質性を表しているだろう。これを決めている原因として、水とこれによる岩水鉱物・岩水粘土が重要な役割を担っていると推定される。

　平成１１年度は東経１４２．５度に沿って長さ２５０ｋｍの観測則側線上で人工地震の調査を行った。この結果、北緯４０度以北の十勝沖地震・三陸はるか沖地震の直下１０ｋｍには地震波速度異常があることが分かった。また４０度以南の深さ１５ｋｍに存在する陸のマントル・地殻境界から返る強い反射波が観測された。これらを解釈すると、北緯４０度以北では三陸はるか沖地震の発生の伴い地殻下部に破砕が生じ、そこに流体が流れ、そこの速度が小さくなったと推定される。一方４０度以南での反射強度の強さは地殻・マントル境界に薄い流体相を挟んでいることを示唆していると考えられる。このため、はるか沖の余震活動が低い。この性質は時間によって変化し、次の大地震発生に近づくに従い、速度は回復（ヒーリング）すると考えられる。　

　平成１２年度は自然地震を用い１ヶ月以上の長期観測を行う。これにより大地震開始点の地理的位置、深さを求め、プレート境界の物性との関連を推定することを目標とする。

年度の到達目標

(5)平成１２年度実施計画の概要

(5-1)

主たる項目：

（２）プレート境界におけるカップリングの時空間変化

　　　（２）−２：テストフィールド

　　　（２）−２−１：三陸沖

　関連する項目：

（１） 広域応力場の形成メカニズム

（１） −２．境界条件

（１） −２．１．日本列島の東・西側の境界条件

　及び

　　　（４）地震発生に対する地殻流体の役割

　　　（４）−１．地殻流体の実体の解明

(5-2) 平成１２年度項目別実勢計画のどの項目を実施するか

１． 定常的な広域地殻活動

１．プレート境界域の地殻活動及び構造不均質に関する研究

　（１）太平洋プレート境界の構造及びプレート間カップリングに関する観測研究

(5-3) 実施計画の概要

　平成１２年度は主として自然地震を用い、沈み込みプレート境界の大地震の開始する位置（経度、緯度、深さ）を推定する。このため海底地震計を３５台程度用意し、できるだけ長期間の観測を行う。

航海は設置航海と回収航海に分け、少なくとも１ヶ月以上の観測ができる地震計を３０台、半年以上の観測ができる地震計を５台用意する。設置航海では震源決定精度を上げるため、エアガン調査を行い、浅部の構造が推定できるようにする。調査域は北緯４０度〜４１度、東経１４２度〜１４４度の範囲とし、特に震源の精度を要する場所には稠密に配置する。陸のネットの有効に利用する。

　ただし、自然地震相手であるため都合良く起こるかどうかは不確定性が大きい。このため、平成１３年度も同様な自然地震の観測を行う。

(5-4) ５カ年における平成１２年度計悪の位置づけと到達目標

平成１２年度は自然地震を用い、プレートカップリングの始まる位置、深さを確定し、それが海洋科学技術センターによって得られている反射断面とそこに見られるデコルマ帯との位置関係を明らかにする。

　平成１３年度では１２年度の不十分であった自然地震および東経１４３度、北緯４０−４１度のプレート折れ曲がりの場所の地殻構造とプレート沈み込み構造を求める。

　平成１４年度以降は時間変化を中心として北緯４０度、東経１４２．５度付近の構造不均質の時間変化を調査し、その場所の回復過程を見る。

(5-5) 参加機関・実施時期

　参加機関：東大地震研究所、東大海洋研究所、東北大理学部、千葉大学理学部、九州大学北海道大学

　実施時期と人数：

海底地震計設置・エアガン調査：平成１２年１０月はじめ（約１０−１５人）

海底地震計回収航海：平成１２年１１月末（約１０人）

(6) 連絡先

氏名：笠原順三、電話：03-5841-5713，ＦＡＸ：03-5689-7234

e-mail: kasa2@eri.u-tokyo.ac.jp