(1) 課題番号：0118
(2) 実施機関名：東京大学地震研究所
(3) 実施課題名：台湾における衝突型プレート境界大地震発生メカニズムの研究
(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（以下の4-1、4-2、4-3について答える）
(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」（以下、建議）の項目：
㈽．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)イ、ウ、エ（４）ア、４．(４)(国際協力の推進)
(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：
平成12年度から14年度に実施する3ヵ年計画の初年度。12年度に制御震源構造探査、地震観測、GPS観測を実施。13年度は、データの解析と補足データの取得、14年度は成果のまとめを行う。衝突型プレート境界は、日本では伊豆、北海道日高などで類似の構造があるが、台湾ではそれらの構造が著しく、容易に観察できる。また、衝突型境界では、プレート沈み込み帯（海溝）での地震テクトニクスと類似の現象が陸上で観察できる点で、こうした研究を国外で行うことは、わが国の海溝型地震の発生機構解明に貢献できる。平成11年度、12年度に北海道日高で行われている「島弧地殻の変形過程の合同観測研究」との比較研究を実施する。国際協力の推進に寄与できる。
(5) 平成12年度成果の概要（以下の質問に答える）
(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：
(2) プレート境界におけるカップリングの時空間変化
(3) 内陸活断層周辺における不均質な応力・歪場の成因
1999年台湾地震は、陸上部に出現した、衝突型プレート境界地震であるので、（２）、（３）の研究に関連した新しい項目として実施する。
また、
(1) 広域応力場の形成メカニズム
(1)-3. 変形特性
(1)-3-1. 地殻・最上部マントルの変形特性
の項目とも深く関連している。本計画は、現在の「地震予知のための新たな観測研究計画」ではカバーできない新らしい課題であるので、科研費を申請して実施する。
(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：
2.「準備過程における地殻活動」研究計画
(3) 断層周辺の微細構造と地殻流体の挙動の解明
(5-3) 平成12年度に実施された研究の概要：
・平成12年度に、衝突境界のテクトニクス、地質の調査を台湾で実施した。平成11年度の精密測量によって復元された変位ベクトルは北部で大きく10.1mである．変位ベクトルの方向はGPSの結果と調和的であった．地震断層は一部区間を除いて，変動地形的に認定される活断層と高い精度で一致していた．平成12年度には，数万年間の平均的な地殻変動を明らかにするために，震源域周辺の変動地形調査をおこなった．車籠埔断層は彰化断層とともに東傾斜の衝上断層系をなしており，過去10万年間の累積した変形では，地震断層（車籠埔断層）の西側に伏在する彰化断層に伴う変形が大きい．
・平成11年度に実施した余震観測観測データの解析を進め、本震震源断層の形態、本震時の滑り分布との関係を解明した。20,000個以上の地震が観測され，約2,000個の地震に対して，地殼内の速度構造の不均質を考慮して震源再決定を行った（図１）．余震は，東に約30度で傾く面上に分布し，深さ約15kmでは水平に広がり，更に、本震直下約30km付近にも分布している．これらの震源分布は，この地震がユーラシアプレートの付加体下部で発生したことを示している．
・平成11年度に実施した余効的地殻変動データの解析を進めた。平成11年度には、地震後の余効的地殻変動を観測するために２周波GPS受信機２台と小型１周波GPS受信機8台を地震発生約３週間後に設置した．約6ヵ月後の2000年３月下旬に撤収した．小型１周波GPS受信機は低消費電力であるため，商用電源を使用せず自動車用バッテリーと太陽電池パネルを用いた．そのため，電源の有無に設置場所が制約されることはなかった．観測点は地表に現れた地表断層の北部にあたる台中市から東方に直線状に配置した．地表断層をはさんで下盤（西側）での変位は観測されなかったが上盤（東側）では一月平均で１〜1.5cm西へ移動していることが観測された．台湾中央科学研究院による震央付近におけるGPS余効変動観測ではここで求められた値の４〜６倍の変位が得られており，余効変動が空間的に均一ではないことがわかった．
・制御震源地震探査を2000年3月に台湾地震の震源域で実施して、地震波速度構造とその不均質性を解明する。16kmの測線で240chの反射法地震探査を実施。アンケート回答時には、測線の計画、資材の輸送、現地交渉が完了し、探査の準備を終えた段階。平成13年3月15日に発破実施の予定。
・余震観測：平成11年度に実施した余震観測観測調査地域を含む、台湾東西横断測線（約150km）で、60台のオフライン地震地震計を約1ヶ月設置する連続地震観測を2度（計2ヶ月）実施する。上記制御震源地震探査終了後に、地震計を再配置して実施する。この観測によって、（１）トモグラヒィ-法による地殻構造研究、（２）遠地地震によるレシーバ関数推定、等のデータ取得される。
(5-4) 「平成12年度の到達目標」に対する成果の概要：
・地形調査・余震観測のデータ解析によって、本震の発生が、ユーラシアプレートとフィリピン海プレートの衝突域に出来た滑り面（デコルマ）とそこから立ち上がるランプ面の形状に支配されていたことが分かった。
・平成12年度実施予定の制御震源探査は、現地での調査準備が遅れ、12年度の最後になって実施できる見通しを得られたため、本年度の成果として、探査の結果を報告できない。13年3月に実施されるので、14年度に解析する。
・衝突型プレート境界は、日本では伊豆、北海道日高などで類似の構造があるが、台湾ではそれらの構造が著しく、容易に観察できる。また、衝突型境界では、プレート沈み込み帯（海溝）での地震テクトニクスと類似の現象が陸上で観察できる点で、こうした研究を国外で行うことは、わが国の海溝型地震の発生機構解明に貢献できる。平成11年度、12年度に北海道日高で行われている「島弧地殻の変形過程の合同観測研究」との比較研究を行なった結果、衝突帯で、地殻中部のデタッチメント断層、地殻下部（Moho面）での滑り面が、地殻の変形・地震発生に大きく寄与している可能性が見出された。
・台湾の研究者との共同研究の推進に寄与できた。
(5-5) 共同研究の有無：科学研究費補助金の研究組織は、国内7名（地震研、東大大学院理学研究科、東北大大学院理学研究科）台湾7名
(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:
（論文）
Hirata, N., S. Sakai, Z-S. Liaw, Y-B. Tsai, and S-B Yu, Aftershock Observation of the 1999 Chi-Chi, Taiwan Earthquake, Bull. Earthq. Res. Inst. Univ. Tokyo, 75, 33-46, 2000.
Nakao, S., C-C. Liu, Y. Hirata, S-B Yu, and N. Hirata, Observations of Postseismic Crustal deformation Following the 1999 Chi-Chi, Taiwan Earthquake Using a Dense GPS Array, Bull. Earthq. Res. Inst., Univ. Tokyo, 75, 47 - 56, 2000.
（国際学会での発表）
N Hirata, S Sakai, Z Liaw, Y Tsai, S Yu ,Aftershock Observation of
the 1999 Chi-Chi, Taiwan, Earthquake, AGU Fall Meeting, S71E-10, 2000.
(6) この課題の実施担当連絡者
氏名：平田直
電話：03-3818-3697（直通） 03-5841-5712 (dial
in) 内線25712
FAX：03-5689-7234（地震予知研究推進センター）、03-3816-1159（事務室）
E-mail：hirata@eri.u-tokyo.ac.jp
図の説明
図１．1999年台湾集集地震の余震分布．観測点補正値を加えて再決定した震央分布とその東西断面図.本震の位置は星印，観測点は逆三角で表した.