(1) 課題番号：0116
(2) 実施機関名：東京大学・地震研究所
(3) 課題名：活断層の地形・地質・地球物理学的調査
(4) 本課題の5ヶ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)：
（１）エ、（４）イ
(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：
地震サイクルの理論的背景となる地震発生の繰り返しの実態の解明は，特に地震の発生時期の長期的予測を行うための基本となるという意味で重要である．陸域の大地震の発生時期を統計的に長期予測するために，活断層調査による活動間隔や最終活動時期の推定が，地質調査所や自治体によって行われている．本計画は，その予測手法の吟味や，予測を単に時期だけでなく震源断層の物理的性質（震源の静的・動的パラメータ，破壊伝播様式，破壊強度分布等）へと拡大するために，活断層の調査研究を行う．地震時のずれの量やその空間分布，断層の分岐形状，活動履歴等に基づいて地震発生の繰り返しモデルを改良し，強震動予測に役立つ震源モデルの推定手法の開発を目指す．
平成11年度および12年度は，丹那断層と中央構造線活断層系畑野断層とでそれぞれトレンチ掘削・地層抜き取り調査を行い，地震時の横ずれの量を検出手法を確立した．また，活断層で起こった歴史地震の震源規模と活断層長との関係を調査して，活断層データに基づく震源規模の推定に資する結果を得た．平成13年度には，四国の中央構造線活断層系で，段丘崖・河谷および道路・畦などの指標によって，横ずれ量の空間分布を推定した．また，別府湾海底断層を調査して，地震時のずれの量やその空間分布，断層の分岐形状，活動履歴の検討を行った．
(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：
(1) 広域応力場の形成メカニズム
(1)-3 変形特性
(1)-3-3 地殻・最上部マントルの長期的な変形特性の解明及び、
(5) 断層面上の強度と応力の時空間分布 (5)-3 すべり分布の再現性
(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：
1.「定常的な広域地殻活動」研究計画 (3)
(5-3) 平成13年度に実施された研究の概要：
地震時の横ずれ変位量の推定手法を確立のため，平成12年度に四国中部の中央構造線活断層系畑野断層でトレンチ掘削・地層抜き取り調査を行い，最新の地震時の横ずれの量が2.5+-0.5m，上下には北側上がり0.5-1.0mのずれがあったことを明らかにした．今年度にその最新活動時期を検討した結果，歴年に較正すると，1σでAD1520-1630となることがわかった．四国東部の中央構造線活断層系父尾断層では，最新活動が1596年慶長伏見地震にあたる可能性が指摘されている．これまで，四国中央部から西に分布する断層については，13世紀〜17世紀の歴史時代に活動したとされており，四国東部と同様に，慶長伏見地震（1596年9月5日）の際に活動した可能性も指摘されていた．今回調査した畑野断層は四国中央部に位置するが，AD1520-1630という年代が得られたことから，四国東部から西部まで歴史時代に活動したことが明らかとなるとともに，慶長伏見地震の際に活動した可能性がさらに強まったと言えよう．なお畑野断層の横ずれ量が小さいのは，並走する石鎚断層が同時に破壊し変位が分散しているた めである可能性がある．
このように四国の中央構造線活断層系の ほとんどの区間が中世以降に破壊したことが明らかとなった．またいくつかの地点で は，最新イベントに伴う地表の横ずれが畦の屈曲として残されていることが判明している．そこで，空中 写真の系統的な判読と現地調査・測量により，四国の中央構造線活断層系の最新イベ ントに伴う変位量を復元した．まず空中写真判読によって，右ずれを示す段丘崖・河谷 などの地形指標および道路・畦などの人工指標の分布を明らかにした後，現地 でそれらの指標と断層変位地形との関係を検討し，巻き尺を用いた変位量の計測を行った（図１，２）．空中写真判読で認定できた横ずれの最小値は約2mである．四国の中央構造線に沿う約40地点で，最新活動およびそれ以前の地震に伴う横ずれを記録している可能性の高い地形・人工指標を見出すことができた（図３）．1本の断層に沿って複数の変位指標が存在する場合，それらの変位量の最大値と最小値が2〜3倍程度異なることがあるが，最新イベントに伴う変位量と複数のイベ ントの累積変位量を論理的に識別することが可能である．確認された変位指標のすべ てが，沖積低地および最終氷期最盛期以降に形成された段丘面上に位置する．中央構造線の最新イベントに伴う横ずれの量は断層ごとに大きく異なり，四 国東部の父尾断層で求められた約7mが最大で，最小値は四国西部の重信断層や伊予断層で求められた2〜3mである．これらの値は，地形学的に求められた平均変位速度と大まかに相関を示す．すなわち，変位速度の大きな断層では，最新活動時の変位量が大きい．これは四国全域において，トレンチ調査から推定される個々の断層の活動間隔が1000〜2000年の範囲内であり大きな差異は認められな いことと調和的である．
九州の中央構造線活断層系の一部ともいえる別府湾の海底活断層について，大分県地域活断層調査研究委員会と協力して音波探査および，ピストンコアリング調査を行った．これまで調査結果とを合わせて，別府湾海底の活断層分布（図４）とそれらの活断層における地震発生の履歴（図５）とが明らかとなった．上下のずれの量は，断層中央部付近で最大となる場合が多いが，端に近いところが最大となる例もある．地震一回分のずれの量の推定には，地震発生履歴が必要であり，履歴の確定を待って行う予定である．なお，断層からの距離をx，地震発生後の時間とtとすれば，erf {0.5x (Kt)^-1/2 } の形で海底地形が変化するので，これを用いて地震発生時の上下ずれ量を推定することができる．なお，Ｋは拡散常数で約1m^2/yである．地震発生履歴を推定した結果，これまでピストンコアリング調査が行われた全地点で約800yb前後に最新の地震が発生したことがわかった．暦年補正の結果から，これは1596年慶長の地震（1596年9月1日）によるものと推定される．別府湾でこれまで行われた調査結果と大きく異なる点は，最新のイベント調査のため，海底付近のスープ状の堆積物を含めて着実に海底付近の堆積物を採取したことである．別府湾海底断層には多くの枝分かれの形状が認められ，東部では主に東へ，西部では西へ枝分かれするように見える．活動履歴の確定を待って，一つの地震としてグループができる断層群と形状との関係を再検討する予定である．
(5-4) 「平成13年度の到達目標」に対する成果の概要：
平成13年度は中央構造線活断層系上での地震一回分のずれの量の空間分布について，田の畔などの横ずれを利用した陸上の横ずれ量の分布の調査と，別府湾における正断層の上下ずれ量の分布の調査とが行われた．これらの結果は，統計処理によってトレンチ調査などによって得られるずれの量の解釈に利用される他，アスペリティなどの強震動予測に必要な断層モデルの構築にも役立つ．また，地震ごとにずれの量がどの程度変化するのかという，長期予測上の課題にも答えることができた．さらに，地震の発生時とずれの量の同時測定によって，地震発生モデルが検討された．また，別府湾の海底断層については，枝分かれ等の形状についても検討が加えられた．
(5-5) 共同研究の有無：
京都大学大学院理学系・福島大学教育学部・高知大学理学部・大分大学教育福祉科学部・広島大学文学部等との共同研究。参加人数は約15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
後藤秀昭・堤 浩之・遠田晋次・木村治夫・杉戸信彦・近藤久雄・池田哲哉・高田圭太・松木宏彰・原口 強・島崎 邦彦：中央構造線活断層系・畑野断層の最新 活動時期とその変位量．日本地理学会2002年度春期学術大会，日本大学，2002
後藤秀昭・中田高・堤浩之・奥村晃史・今泉俊文・中村俊夫・渡辺トキエ，中央構造線活断層系（四国）の最新活動時期からみた活断層系の活動集中期，地震，第２輯，53，205-219，2001.
近藤久雄・遠田晋次・杉下一郎・堤浩之・高田圭太・今泉俊文・中田高・奥村晃史・島崎邦彦・池田哲哉・原口強，丹那断層の過去3000 年間の活動履歴とnon-characteristic behavior，地球惑星科学関連学会2001年合同大会予稿集，Jm-P009, 2001
島崎邦彦：大地震発生の長期的予測, 地学雑誌, 110, 816-827, 2001
遠田晋次・堤浩之・後藤秀昭・木村治夫・杉戸信彦・近藤久雄・池田哲哉・高田圭太・松木宏彰・原口強・島崎邦彦，中央構造線活断層系畑野断層の最新活動とその変位量，地球惑星科学関連学会2001年合同大会予稿集，Jm-P025, 2001
堤 浩之・後藤秀昭：四国の中央構造線活断層系の最新活動に伴う横ずれ変 位量分布−地形学的手法による検討−，地球惑星科学関連学会，国立オリンピック記念青少年総合センター，2002
(6) この課題の実施担当連絡者（氏名、電話、FAX, e-mail）：
氏名：島崎邦彦
電話：03-5841-5694
FAX：03-5689-7236
e-mail：nikosh@eri.u-tokyo.ac.jp
図-1畔に見られる右横ずれ（堤・後藤, 2002）
図-2道路に見られる右横ずれ（堤・後藤, 2002）
図-3四国中央構造線活断層系における右横ずれ変位（堤・後藤, 2002）
図-4別府湾海底断層の分布図と調査地点（岡村他, 2002）
図-5別府湾海底断層の地震履歴（暫定版）（岡村他, 2002）
