(1) 課題番号:0114

(2) 実施機関名:東京大学地震研究所

(3) 課題名:島弧下における電磁気学的構造不均質に関する観測研究

 

(4) 本課題の5ヵ年計画の概要とその中での平成13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」(以下,建議)の項目

III.1.(1) 定常的な広域地殻活動

(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)ウ,(2)イ・ウ・エ

(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

 本観測研究においては,島弧スケールの上部マントルに至る大局的な比抵抗構造決定と,特定の地震断層などの地殻活動地域スケールの比抵抗精密決定を目指している.大局構造決定のためにネットワークMT法(NMT)観測を実施し,精密構造決定のために広帯域MT法(WBMT)観測を実施してきた.12年度までの観測研究によって,NMT観測からは,北海道,東北地方や,四国中国地方,九州地方において,プレート沈みこみに関連すると思われる特徴的な構造や,構造の島弧走向方向への広がり,各地方での構造の差異や,テクトニックな特徴との関連が明らかになりつつある.また,WBMT観測からは,東北脊梁山地,出羽丘陵断層系において,個々の断層や震源分布,地震波構造に密接な関連をもった構造が得られた.

 

(5) 平成13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

(1)-2-3 日本列島の下側の境界条件

(1)-3-1 地殻・最上部マントルの変形特性

・関連する項目

(4)-1 地殻流体の実体の解明

(4)-3 島弧の変形に対する地殻流体の役割

 

(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. プレート内部の地殻活動・構造不均質に関する研究

島弧下における電磁気学的構造不均質に関する観測研究

 

(5-3) 平成13年度に実施された研究の概要

・ネットワークMT観測:北海道札幌における観測を13年度まで継続し,新たに平成11年度に行われた道北測線の北側にあたる天塩−枝幸測線での観測を行った.紀伊半島での観測の始めとして,三重県伊勢奥津−入鹿に至る南北の地域での観測を開始した.また,伊豆大島,伊豆半島東部で連続観測を継続した(第1図).引き続き,本年度までに蓄積されたデータの1次的解析を進めた.

・広帯域MT観測:日高衝突帯の構造解明を目指し,衝突帯西部の大滝村から穂別町にかけて広帯域MT電磁気合同観測をおこなった.昨年度の観測とあわせ,大滝村から浦幌町に至る東西約200kmの測線上(総観測点数のべ35点)での観測が行われたことになる.また,鳥取県西部地震震源域(鳥取県米子市から岡山県神郷町に至る南北約40km)でのべ12点での広帯域MT電磁気合同観測を行った(第1図).

 

(5-4)「平成13年度の到達目標」に対する成果の概要

 ネットワークMT観測については,(5-3)で述べた北海道,三重県での観測を実施し,良好なデータが得られた.現在,これらのデータの取りまとめが進行している.平成12年度に,北海道,東北地方と同様,九州地方においても背弧側の長周期位相値が高い値を示し地下深部に比抵抗の低い領域が帯状に存在することが指摘されていた.これは電場が島弧の走向に直交する場合についてであったが,平行である場合には位相値の高まりが認められないことが明らかとなった(第2図上).Groom-Bailey分解によってもこの位相値の差が検出された(第2図下).これは,大局的な比抵抗の異方性を示す可能性があり,今後追求すべき課題である.広帯域MT観測については,(5-3)で述べたように昨年度に引き続いて日高衝突帯にて電磁気グループ合同観測を実施した.プレリミナリーな結果ではあるが,インヴァージョンによる2次元比抵抗断面が得られ(第3図),石狩低地帯下や網走−池田構造線下の低比抵抗や深部での東西方向のコントラストが描き出された.また,鳥取県西部地震震源域でも合同観測が行われ,データ解析が進められている.

 

(5-5) 共同研究の有無:

地震研究所の共同研究(特定共同研究A)として研究を実施した.全国大学・国立研究所の研究者からなる,電気伝導度構造異常研究グループとの共同研究.また,ネットワークMT観測は,NTTアクセスサービスシステム研究所との共同研究でもある.

・ネットワークMT観測:

北海道での観測(平成13720日−1026日,参加者:2機関7名)

三重県での観測(平成14110日−331日,参加者:5機関8名)

・広帯域MT観測:

日高衝突帯での電磁気合同観測(平成13725日−83日,参加者:5機関12名)

鳥取県西部地震震源域での電磁気合同観測(平成131028日−1110日,参加者:8機関21名)

 

(5-6) 平成13年度の成果に関連の深いもので、平成13年度に公表された成果

Uyeshima, M., Utada, H., and Nishida, Y. Network-MT Method and its First Results in Central and Eastern Hokkaido, NE Japan. Geophys. J. Int., 146, 1-19, 2001.

Satoh, H., Nishida, Y., Ogawa, Y., Takada, M. and Uyeshima, M., Crust and upper mantle resistivity structure in the southeastern end of the Kuril Arc as revealed by the joint analysis of conventional MT and network MT data. Earth Planets Space, 53, 829-842, 2001.

Ogawa, Y., Mishina, M., Goto, T., Satoh, H., Oshiman, N., Kasaya, T., Takahashi, Y., Nishitani, T., Sakanaka, S., Uyeshima, M., Takahashi, Y., Honkura, Y. and Matsushima, M., MT imaging of fluids in intraplate earthquake zones, NE Japan back arc. Geophys. Res. Lett., 28, 3741-3744, 2001.

笹井洋一,上嶋誠,歌田久司,鍵山恒臣,Jacques, Z.,橋本武志,高橋優志,地磁気・地電位差観測から推定される三宅島火山の2000年活動,地学雑誌,110, 226-244, 2001.

小川康雄,電磁波で地殻構造と水の動きを見る−出羽丘陵から脊梁山地の地殻比抵抗断面,科学,72, 204-208, 2002.

Uyeshima, M., Ichiki, M., Fujii, I., Utada, H., Nishida, Y., Satoh, H., Mishina, M., Nishitani, T., Yamaguchi, S., Shiozaki, I., Murakami, H., Oshiman, N. (Research Group of Network-MT survey in Japan). Network-MT survey in Japan to determine nation-wide deep electrical conductivity structure. In: Y. Fujinawa and A. Yoshida(eds.), Seismotectonics at the Convergent Zone, Terra Scientific Publishing Company (TERRAPUB ), Tokyo, in press, 2002.

Kasaya, T, Oshiman, N., Sumitomo, N., Uyeshima, M., Iio, Y. and Uehara, D., Resistivity structure around the hypocentral area of the 1984 Western Nagano Prefecture earthquake in the centeral Japan. Earth Planets Space, in press, 2002.

地殻比抵抗研究グループ,佐藤秀幸,広帯域MT法による北海道日高山脈周辺地域における比抵抗構造探査(序報),CA研究会2001年論文集,121-128, 2001.

ネットワークMT西日本グループ,村上英記,山口覚,塩崎一郎,大志万直人,上嶋誠,中四国のネットワークMT観測(2000年度)―資料−,CA研究会2001年論文集,129-133,2001.

高木典子,村上英記,Network-MTデータ中に見られる潮汐成分の特徴について(序報),CA研究会2001年論文集,143-150, 2001.

上嶋誠,笹井洋一,歌田久司,鍵山恒臣,三宅島火山総合観測班(熱・電磁気グループ),2001,電磁気観測から推定される三宅島火山2000年噴火活動,京大防災研研究集会「火山の浅部構造と火山流体」プロシーディングス,35-52.

 

(6) この課題の実施担当連絡者(氏名,電話,FAX, e-mail):

氏名:上嶋誠

電話:03-5841-5739

FAX03-5689-7234

e-mailuyeshima@eri.u-tokyo.ac.jp



図の説明

第1図.平成13年度における電磁気観測点の分布

赤で囲まれた地域でネットワークMT移動観測を実施し,緑で囲まれた地域でネットワークMT連続観測を行った.今年度までに測定されたすべてのネットワークMTダイポールを青線で示している.黄色の測線は,広帯域MT観測測線を示し,平成13年度は,日高衝突帯および鳥取県西部地震断層域で観測が実施された.

 

第2図.九州における電場が東西(上左),南北(上右)方向に変化するインピーダンス位相の分布.周期64分.暖色ほど,地下に低比抵抗体が存在することを示す.下には,インピーダンスをGB分解して得られた2次元主軸方向と,その方向の位相の値の分布を示す.薄く示されているのは分解を通じて2次元性が成立していないと判断されたもの.

 

第3図.日高衝突帯広帯域MT観測データの解析によって得られた2次元比抵抗断面.暖色ほど低比抵抗を示す.