(1)課題番号:0208

(2)実施機関名:京都大学 防災研究所

(3)課題名:南海トラフ沿いの巨大地震の予知

(4) 本課題の5ヵ年計画の概要とその中での平成12年度までの成果

(4-1) 「地震予知のための新たな観測研究計画の推進について」:

 III.1.(2)準備過程における地殻活動

 

(4-2) 関連する「建議」の項目 (建議のカタカナの項目まで,複数可):

 1.(2)ア,1.(2)イ,1.(1)イ,1.(1)ウ,1.(3)ア,1.(3)イ,3.(1)ア

 

(4-3) 「5ヵ年計画全体としてのこの研究課題の概要と到達目標」に対する到達した成果:

南海トラフにおいては前回の活動以来50年を経過し,次の活動へ向けてひずみエネルギー蓄積がすでに始まっているとされ,この地域の巨大地震の発生予測は西日本の地震研究者の総力を上げて取り組むべき課題であると考える. 京都大学防災研究所地震予知研究センターでは,これまで南海地域の地震活動やGPS観測などを行ってきた.平成11年度より始まった本計画に基づいて海底諸観測に重点をおいて研究を開始した.平成11年度は,

 

(a)沈み込み帯の定常活動活発域における海底地震観測

 

として,種子島周辺での海底地震観測を実施した.しかしながら,南海トラフの地震予知の重要性に鑑みて,海底のみならず陸上も含めた総合的な研究を推進する必要があるとの認識に立ち,平成12年度より以下の研究を追加し,多項目の観測研究を実施することとした.

 

(b) ヒンジライン付近のGPSトラバース観測と地殻変動の数値モデル化

(c) 南海地震予知に向けた地下水観測

(d) 地震データに基づくフィリピン海プレートの形状,特に四国以北の推定.

 

これらの課題の概要と本年度の成果は下記のとおりである.

(a)沈み込み帯の定常活動活発域における海底地震観測

 南海トラフ海域ではM8級巨大地震の余震活動以外の通常の微小地震活動は極めて低調であり,陸上から離れた海域でもあることもあって精密な地震活動を知ることは困難である.一方,同じフィリピン海プレートの沈みこむ日向灘・琉球海溝域では微小地震活動が活発であり,M6-7級の地震も頻繁に発生している.この活動様式の相違は両地域でのプレート間カップリングの性質の違いが表われているものと考えられる.

中長期の観測を継続し南海トラフ巨大地震震源域における地震活動データを蓄積することが重要であることは議論を待たないが,比較対象として日向灘・琉球海溝域の活動様式を正確に把握することも南海トラフにおける研究に重要な意味をもつ.

12年度までに,日向灘・琉球海溝域のうち種子島当方沖,中之島周辺海域において,精密な震源分布を求めるために海底地震計を設置して観測した.5ヵ年計画で,南海トラフ周辺の海域の微小地震活動を観測し,地域ごとの違いを明らかにすることとしており,平成12年度は,中之島東方海域の微小地震活動を捉えることを目標として,平成12年7〜10月に当該海域において海底地震観測を実施した.現在データ解析を行っている.

 

(b)ヒンジライン付近のGPSトラバース観測と地殻変動の数値モデル化

紀伊半島の昭和の東南海・南海地震による隆起・沈降の変換帯を横断し,プレート相対運動に平行なGPSトラバース観測網(GEONET観測局3点分,全長約40km内に6〜7ヶ所)を設け,これを年1回程度の頻度で繰り返し観測し,詳細な変位・歪場の空間的変化を捉えようとするものである.さらに,(d)の課題から得られる地殻及び上部マントル構造を取り込んだ数値モデルを利用して,現在の固着域の下限を推定することを試みる.この観測を平成15年度まで実施することにより,3年間の変動を得ることができる.今年度は観測点の設置と,第1回の観測により各観測点の精密な座標を決定することを目標とした.本年度は,紀伊半島南部の選点調査を行い,10ヶ所の観測点を選定し(図1),そのうち9ヶ所について,平成13年2〜3月に第1回目の観測を実施した.

数値モデルは,既存の地球内部構造に関する資料に基づくモデルの作成を試みようとして,別途予算により専用のWSを導入した.現在,「地球シミュレータ計画」により開発・公開されているGeoFEMをインストールして計算するための環境整備を行っている.

 

(c)南海地震予知に向けた地下水観測

昭和の南海地震に際して,紀伊半島や四国の太平洋側の井戸や温泉で,地震発生前に水位や湧湯量が変化したことが報告されているため,次の南海地震の予知に向けてこれらの井戸や温泉を中心に紀伊半島や四国において地下水の観測を行う.地殻変動や地震活動との観測と連動させることにより,直前の変化を捉え,確度の高い時間予測への寄与が可能となると考えられる.今年度は観測点の調査・設置と,観測開始を目標とした.平成13年1月に 現地調査を実施し,南海地震時に変化があったと報告のある井戸等および周辺地域での湧水,自噴泉での観測可能性について調査した.また,屯鶴峯観測所において50mボーリングを行い,間隙水圧観測のための予備的な実験観測を開始した.

 

(d) 地震データに基づくフィリピン海プレートの形状,特に四国以北の推定

京都大学防災研究所を中心に蓄積された地震データ,さらには平成11年度実施及び平成13年度予定の人工地震探査結果やレシーバー関数などを用いて,地震波速度構造,

沈み込むフィリピン海スラブの形状などを推定する.特に,地震性のスラブが確認されていない四国以北に重点を置いた研究を行う.平成12年度は,次年度以降に実施される予定の人工地震探査をにらみつつ,既存データの整理・解析を行う.

 

(5) 平成12年度成果の概要

(5-1) 「平成12年度全体計画骨子の補足説明 3.具体的な課題提案の背景」のどの項目を実施するのか:

 

主たる項目 2.(1)

関連した項目 1.(2),2.(2),6.(5)

 

(5-2) 平成12年度項目別実施計画のどの項目を実施するのか:

(a)海底地震観測

(b)ヒンジラインGPS観測とモデリング

(c)地下水観測

(d) フィリピン海プレートの形状,特に四国以北の推定

 

(5-3) 平成12年度に実施された研究の概要:

 

平成12年度より,11年度までの海底地震観測に加えて,ヒンジラインGPS観測とモデリング,及び地下水観測の2項目の研究を追加し,研究計画を拡充することとなった.各項目の12年度実施状況は以下のとおりである.

 

(a)海底地震観測

南海トラフとひと続きの海溝である琉球海溝域の中でもひときわ活発な同海域の地震活動を精密に観測することを目的として,7月〜10月の間,気象庁と合同で中之島東方海域において海底地震計6台による自然地震観測を実施した.

 

(b)ヒンジラインGPS観測とモデリング

国土地理院GEONET観測網を補完するかたちで,日置川〜印南(新設5ヶ所)と那智勝浦〜十津川(新設3ヶ所)の2本のトラバース測線を設置し,2001年1〜2月に第1回観測を実施した.数値モデル計算については,別途予算により計算機の整備を行い,地震波速度構造等を参考にして構造モデルを作成しつつある.

 

(c)地下水観測

昭和23年の水路部の報告から地下水位低下の地点を確認した.南海地震の前の地下水低下はプレスリップによる歪の緩和によると考えられるので,歪と地下水位の関係を調べるために奈良県にある屯鶴峯観測所の坑道内に40mのボーリング抗を設けた.

 

(d) フィリピン海プレートの形状,特に四国以北の推定

京都大学防災研究所を中心に蓄積された地震データ,さらには平成11年度実施及び平成13年度予定の人工地震探査結果やレシーバー関数などを用いて,地震波速度構造,沈み込むフィリピン海スラブの形状などの推定を行った.

本事業費外の予算で,構造モデル作成のための基礎資料を得るため,四国西部でのNetwork−MT観測,および,同地域での広帯域MT観測も実施した.

 

(5-4) 「平成12年度の到達目標」に対する成果の概要:

(a)海底地震観測

7月〜10月の間,気象庁と合同で中之島東方海域において海底地震計6台による自然地震観測を実施した.南海トラフとひと続きの海溝である琉球海溝域の中でもひときわ活発な同海域の地震活動を精密に観測することが目的である.データは現在解析中.

 

(b)ヒンジラインGPS観測とモデリング

12年度は,国土地理院GEONET観測網を補完するかたちで,日置川〜印南(新設5ヶ所)と那智勝浦〜十津川(新設3ヶ所)の2本のトラバース測線を設置した.2001年1〜2月に第1回観測を実施する予定である.数値モデル計算については,別途予算により計算機の整備を行い,地震波速度構造等を参考にして構造モデルを作成しつつある.

 

(c)地下水観測

今年度は,昭和23年の水路部の報告から地下水位低下の地点を確認した.南海地震の前の地下水低下はプレスリップによる歪の緩和によると考えられるので,歪と地下水位の関係を調べるために奈良県にある屯鶴峯観測所の坑道内に40mのボーリング抗を設けた.

 

(d) フィリピン海プレートの形状,特に四国以北の推定

人工地震探査結果やレシーバー関数などを用いて,地震波速度構造,沈み込むフィリピン海スラブの形状などの推定を行った.

また,本事業費外の予算で,構造モデル作成のための基礎資料を得るため,平成12年に四国西部でのNetwork−MT観測,および,同地域での広帯域MT観測も実施した.

 

(5-5) 共同研究の有無:

Network-MTは,地震研,高知大,神戸大,鳥取大との共同、広帯域MT観測は鳥取大と高知大との共同.海底地震観測は,気象庁との合同観測である.

 

(5-6) 平成12年度の成果に関連の深いもので、平成12年度に公表された成果

 

(6) この課題の実施担当連絡者

   氏名:橋本 学

   電話:0774-38-4191

   FAX :0774-38-4190

   e-mail:hasimoto@rcep.dpri.kyoto-u.ac.jp