（1）：0501.1

 

（2）：東北大学大学院理学研究科

 

（3）：三陸沖におけるプレート境界域の地震学的構造の解明

 

（4）本課題の５カ年計画の概要とその中での平成12年度までの成果

（4-1）：

　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

 

（4-2）：

　1. (1) イ・ウ

 

（4-3）：

本研究課題では，プレート境界地震発生領域の詳細な地震学的構造を明らかにすることと，得られた構造から地震の破壊過程・活動度の空間分布に対応する不均質構造を見いだすことによって，海陸プレート間のカップリング強度は何によって規定されているかを明らかにするものである．本年度は，過去において実施された海底地震観測・地震探査のデータ解析を進めることにより，定常的なプレート境界の微小地震活動が，沈み込む海洋性地殻のS波速度構造不均質によって規定されているというモデルを着想するに至った．一方では，地震活動1978年宮城県沖地震の震源域におけるプレート境界のイメージングに成功した．

 

（5）平成12年度成果の概要

（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・南側の境界条件

 

（5-2)：

   1．「定常的な広域地殻活動」研究計画

  (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

 

（5-3）：

 

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において自然地震観測（課題番号0501.6）を実施し，海底地震計の設置直後に地震観測点周辺の浅部構造を明らかにするためにエアガン人工地震探査を行った．探査記録の例を図１に示す．今後，自然地震の波形記録に現れる変換波などをあわせて用いて，観測点ごとのＰおよびＳ波速度構造を求めることにより，高精度の震源決定に資する予定である．

また，平成7年度に実施したエアガン-海底地震計探査の記録の解析を進め，地震活動度の空間分布に対応したプレート境界近傍からの反射波の強度変化がどのような構造パラメタによるのか検討を加えた．その結果，定常的に地震活動が低く，明瞭な反射波が観測される領域では，プレート境界直下に低Ｓ波速度・低剛性率の層の存在を仮定すると観測事実をうまく説明できることが分かった．

一方，平成12年度に海洋科学技術センター（JAMSTEC）により実施された宮城県沖におけるエアガン人工地震探査のデータ解析を進めた．海上で行われた上記探査の信号は陸上観測点でも明瞭に記録された．こうした記録を解析した結果，1978年宮城県沖地震震源域の地殻ないしマントル内にいくつかの明瞭な地震波反射面を見いだし，その位置が推定できた．特に，マントル内に見いだされた反射面の推定位置を微小地震の震源深さ分布と比較すると，これら反射面はプレート境界および沈み込む海洋性地殻のモホ面と考えられる（図２）．

 

（5-4）：

 

これまでこの地域で行ってきた海底地震観測のデータから詳細な震源を決定して，人工地震探査のイメージと震源位置を比較するためには，特に観測点直下における海底堆積層のＰ及びＳ波速度を正確に求め，それを利用した震源決定を行う必要があることが分かってきている．今回の地震観測では，そうした観測点直下の構造を詳細に知った上で震源分布を求めるという試みであり，その目的に十分な探査データが得られた．

 

（5-5）共同研究

 

東京大学地震研究所，東京大学海洋研究所，千葉大学理学部との共同研究．

１０〜１１月に観測航海を実施，長期観測機材の回収は１３年度８月を予定．

海域は1994年三陸はるか沖地震震源域．１５名程度が観測に参加．

 

 

（5-6）公表された成果

 

日野亮太・西野実・鶴哲郎ほか，OBSによる三陸沖の震源分布とマルチチャンネル反射イメージ，2000年地球惑星関連学会合同大会，2000．

日野亮太・西野実・三浦誠一ほか，海底地震観測による日本海溝沈み込み帯におけるプレート境界地震活動と地殻構造，日本地震学会2000年度秋期大会講演予稿集，2000．

Hino, R., M. Nishino, T. Tsuru, et al., Seismic Structure and Interplate Seismicity of the Japan Trench Subduction Zone by Ocean Bottom Seismographic Studies, AGU Fall Meeting, 2000．

伊藤亜妃・日野亮太・海野徳仁ほか，宮城県沖海陸遷移域の地震波速度構造，2000年地球惑星関連学会合同大会，2000．

Ito, A., R. Hino, N. Uminoほか，Seismic Velocity Structure of the Island-arc/Ocean Transition Zone of the NE Japan arc，AGU Fall Meeting, 2000.

Takahashi, N., S. Kodaira, T. Tsuru, et al, Detailed plate boundary structure off northeast Japan coast, Geophys. Res. Lett, 27, 1977-1980, 2000.

 

（6） 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．  本年度三陸沖で実施したエアガン−海底地震計による人工地震探査の記録例．

 

図２．  平成11年に宮城沖で実施されたエアガン探査の解析の結果明らかとなった1978年宮城県沖地震震源域周辺の地震学的構造．