(1)課題番号:1005
(2)実施機関名:鳥取大学工学部
(3)課題名:山陰地方の活断層ならびに地震活動帯の深部比抵抗構造に関する研究
(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: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):1.(1)ウ,2.(2)イ,3.(2)ウ
(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:
鳥取大学を含む研究グループが,これまでに実施した広帯域MT法およびネットワークMT法調査により,中国・四国地方の比抵抗構造境界と活断層(地震活動帯)と間に密接な関連が示されている.このような既存の研究をふまえて,本研究においては,山陰地方東部の海岸線にほぼ並行に延びる地震活動帯の比抵抗構造を解明することに主眼をおく調査を通じて,地震帯周辺の比抵抗異常(低比抵抗体・比抵抗境界を形成する要因,水の存在など)を周辺の流体の分布形態の観点から解明することを到達目標と考える.
これまでの調査研究とした対象地域は、鳥取県東部地域をはじめとして、鳥取県中部・西部、兵庫県北部地域などである。これらの研究成果から、内陸大地震の震源域を内含するようなこの地方の地震活動の活発な帯の下には,地殻深部の低比抵抗領域が存在し、その上側の高比抵抗(の上部)地殻内で地震が発生することが示されたことを成果のひとつの到達点として記す。しかし、その深部低比抵抗領域の詳細な形状は、特に、活断層との関連などにおいてまだ、解明されていない。
次に、一測線の例ではあるが、無地震域として知られる、山陰地方の第四紀の火山である大山火山周辺域における同様の構造調査研究は、火山下の上部地殻内に深部地殻に及ぶ低比抵抗領域の存在を示す。このように無地震域という観点からの比較研究は、上で述べたことを裏付ける意味でも、今後、解明してゆかねばならないポイントといえ、先述の未解決の点も含めて新たな到達すべき場所を示唆していると考えられる。(このような観点でも矛盾しない結果が、四国中部・西部の研究からも示されている。課題番号1006を参照のこと)
(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(4)1.,関連した項目(3)2.2.,(4)3.1.,(4)3.2.
(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:主たる項目(3) 断層およびその周辺の微細構造と地殻流体の挙動の解明,関連した項目(2)
地震多発域へのローディング機構の解明
(5-3) 平成13年度に実施された研究の概要:
平成13年度は,電磁気の共同観測の一環として,鳥取県西部地震震源域に的を絞った浅部から深部に至る比抵抗構造調査を実施した.観測測線は,鳥取県西部地震の震源域を横切る北東-南西方向に設定し,合計12地点で広帯域MT観測を行った.予察的な調査結果から,震源域で震源の空間分布が広がる北部地域とシャープに震源域が決定される地域の間に表層の比抵抗構造に差異が見られることがわかった.深部構造解析を継続して行っている.
また,京都大学防災研と共同して,兵庫県北部において,さらに,東大地震研・京大防災研と共同して大山火山周辺域において,同様の調査を実施した.
加えて、平成12年度得られた西部地震域および鳥取県中部、大山火山周辺域(平成13年度のデータもあわせて)の広帯域MTデータに関して予察的な2次元構造解析を行った。ただし、平成12年度の地震発生直後に実施した西部地域の調査結果については、深部構造に関するデータがわずか2地点でしか得られていないこともあり、深部構造の詳細は、先述の共同観測の結果とあわせて議論する必要があるといえる。
(5-4) 「平成13年度の到達目標」に対する成果の概要:平成13年度の到達目標は、MT方を用いた山陰地方東部の活断層の地殻浅部および深部比抵抗構造の解明であった。上述のように、これまでおよび本年度の調査研究から、鳥取県東部地域を発端に、鳥取県西部地震震源域(平成12年度調査、図2)・中部(平成12年度調査、図3)、兵庫県北部地域などいずれの地域でも、内陸大地震の震源域を内含するような地震活動の活発な帯の下には,地殻深部の低比抵抗領域が存在することが示された。従って、おおまかな深部構造と地震活動との対応は議論することができる状況になったといえる。しかしながら、その深部低比抵抗領域の詳細な形状は、特に、活断層との関連などにおいてまだ、解明できるほどの精査が行われておらず、今後の課題としたい。
次に、一測線の例ではあるが、本年度の山陰地方の第四紀の火山である大山火山周辺域における同様の構造調査研究は、そこにみられる無地震域下の上部地殻内にある程度の規模をもつ低比抵抗領域の存在を示している(図4)。このことは、上で述べたことを裏付ける意味でも、今後、解明してゆかねばならないポイントといえ、上の未解決の点も含めて、新たな到達すべき場所を示唆していると考えられる。
(5-5)共同研究の有無:本年度の西部地震域での観測は,全国の研究者による電磁気共同観測として行われた.参加機関は以下の通りである.京都大学防災研究所・北海道大学理学部・東北大学理学部・秋田大学資源工学部・東京大学地震研究所・東京工業大学理学部・京都大学理学部・神戸大学理学部・高知大学理学部で参加人数は約30名であった.
(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:
塩崎一郎・大志万直人・足立英二・宇都智史・平井理華子他,広帯域MT法を用いた2000年鳥取県西部地震震源域の深部比抵抗構造調査(序報),京都大学防災研究所年報、第44号B-1、293-303、2001
(6) この課題の実施担当連絡者
氏名:塩崎 一郎
電話:0857-31-5642
FAX:0857-31-5635
e-mail:shiozaki@cv.tottori-u.ac.jp
図1.
山陰地方東部の広帯域MT法探査の観測点位置図(上)および鳥取県周辺の微小地震の震央分布(下)(1977年1月1日〜2000年12月31日):鳥取県西部地震の震源域では、観測点501〜507の7地点(平成12年度調査)、および601〜612の12地点(平成13年度共同観測)について広帯域MT測定装置を使用した観測を行った。また、大山火山周辺において、平成12年度と13年度で、401〜407の7地点でデータを得た。
この他、鳥取県中部の観測点301〜306の6地点、鳥取県東部では15地点(101〜106,201〜209)などにおいても同様の調査を実施している。)
図2.
鳥取県西部地震震源域における観測点501〜507の6地点(平成12年度調査、505を除く)のデータを用いた順解析により得られた2次元比抵抗構造:比抵抗構造については,暗色は低比抵抗を示し,明色は高比抵抗を示す.本震の震央直南の観測点501と503では,地殻深部に低比抵抗領域が共通してみられる.これ以外の観測点では,周期10秒以上の周期帯のデータが得られていないため,地殻深部構造は議論できない。図では、501や503以外の地点でも深部構造が示されているが、このことに注意を要する。また、この投影断面では、西部地震の震央はほぼ506の地点に印される。
図3.
鳥取県中部地域における観測点301〜306の6地点(平成12年度調査)のデータを用いた順解析により得られた2次元比抵抗構造:比抵抗構造については,暗色は低比抵抗を示し,明色は高比抵抗を示す.観測点301(波関峠)は、鳥取県中部の地震(1983年、M=6,2)のほぼ震央に位置する。この観測点より北側では、地殻深部に低比抵抗領域が示されている。
図4.
鳥取県西部-大山火山周辺地域における観測点401〜407の7地点(平成12-13年度調査く)のデータを用いた順解析により得られた2次元比抵抗構造:比抵抗構造については,暗色は低比抵抗を示し,明色は高比抵抗を示す.大山火山の直北と直南の観測点404-405では、地表付近まで低比抵抗領域の盛り上がりが示されている。