(2)実施機関名：東京大学地震研究所
(3) 実施課題名：三陸はるか沖地震域におけるプレート境界の形状・物性と震源過程の比較研究
(4) 対応する新建議の項目
(4-1)建議の項目： III. 1. (１) 定常的な広域地殻活動
(5)「３．具体的な課題提案の背景」の項目：
（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
(6) 関連する新建議の他の項目
１． （１）ウ (２)ア、ウ・エ (３)イ
(7)平成１２年度までの研究成果と１３年度計画の概要
平成１１年度、１９６８年三陸沖、１９９４年三陸はるか沖地震の震源域を縦断する長さ２４０ｋｍにおよぶ測線において海底地震計・制御震源の組み合わせによる構造調査を行った。この結果、北緯４０゜付近を境にし、北側の陸側地殻の地震波速度は、その南側に位置する地殻の地震波速度に対し８％ほど低いことが明らかになった。北緯４０゜以北は、丁度１９６８年、１９９４年の２つの大地震の本震・余震域に位置し、この場所で主モーメントが解放された場所である。北緯４０゜以南では、２つの本震に対し余震活動もほとんど起きていない。地殻構造の不連続とこの震源域の一致は注目すべき結果である。これに対し２つの解釈が可能である。一つは、元々このような不連続が存在して、それが地震発生様式を支配しているとの考えである。他の一つは、大地震の発生の直前または直後に地震波速度が低くなったと考えるものである。地震の直前に地震波速度が低下する現象は、阪神神戸、台湾Ｃｈｉｃｈｉ地震でも観測されたものであり、もしこのようなことがこの場所で起きたとすると、次の大地震が起きる可能性が高くなるほど、地震波速度が回復することが予想される。これは地震波速度構造を繰り返し観測する事により地震発生予測が可能なことを意味している。
平成１２年度は北緯４０゜〜４１度゜の海溝陸側斜面から西に１５０ｋｍｘ幅１００ｋｍほどの帯状の場所において、地震計３０台、観測期間は２０００年１０月〜１１月末の１．５ヶ月の自然地震観測と小規模の人工地震観測を行った。これは、海溝斜面のプレート境界のデカップリング帯とカップリング帯の境界において、震源の深さを正確に決め、大地震の開始点を見つけることであった。しかし、東北大の陸上観測網によれば今回の期間中この場所の地震活動度は極めて低いことが明らかになった。現在海溝付近の海底地震計の記録を解析中である。
平成１３年度は、１１年度の構造解析の測線をより東側に移し、沈み込み面の反射強度（物性）とアスペリテイ分布に重点を置いた人工地震と自然地震の観測を行う。東大白鳳丸と地震予知事業費の用船と併用し、地震計、エアガン、火薬を用いた構造探査を行う。測線は南北測線１２０ｋｍ、東西測線１２０ｋｍ、地震計４０台、火薬１００発、エアガン１７リットルｘ２台により行う。
(8)平成１４年度の実施計画の概要
基本的には、平成１１年度からの海底地震計による自然地震、人工地震の調査を継続する。北緯４０゜〜４１゜の構造を面的により詳細に知る必要が出てきた場合はそれを行う。
３次元的構造が推定される場合は、自然地震の震源と沈み込み境界の開始点の場所を明らかにするために、平成１２年度同様の趣旨の観測を行う。この場合、常時自然地震活動が活発な場所をねらう。このような場所として、北緯３９゜〜４０゜の三陸沖における自然地震と福島県沖の沈み込みプレート境界の構造不均質域がターゲットとなるであろう。
人員規模１５名。
(9)５カ年の到達目標に対する平成１４年度の位置づけ
本計画ではプレート境界のカップリングを地震波速度構造、プレート境界の反射特性、これを用いた境界にある物性の推定を行い、三陸はるか沖地震震源域の現在ある状態を推定し、今後の予測をする。具体的には、５カ年で、三陸はるか沖地震の震源域をテストフィールドとして、そこのプレート境界アスペリテイ分布、地震開始点の推定、物性の特徴を明らかにする。また地震サイクルにおける回復過程と流体の関係を明らかにする。
三陸はるか地震も十勝沖地震も地震開始点と主モーメント解放域の場所が異なる。これは、このような性質が水平的なアスペリテイ分布を作り出すような物性と場に関係した不均質性である可能性がある。すなわち、プレート境界の物性の不均質性を表しているだろう。これを決めている原因として、水とこれによる含水鉱物・含水粘土が重要な役割を担っていると推定される。
平成１４年度は自然地震とプレートカップリングの開始点から主モーメント解放の場所と地震発生の深さの関係を明らかにする。このような場所として北緯３９゜〜４０゜を選ぶ。震源の深さの分布から常時地震を起こしながら滑っている場所と、地震を起こしにくく堅く固着しているプレート境界の水平的及び深さ分布を明らかにし、将来の地震発生域を明らかにする。
（10）連絡先
氏名：笠原順三
電話：０３−５８４１−５７１３
ＦＡＸ：０３−５６８９−７２３４
e-mail： kasa2@eri.u-tokyo.ac.jp