（１）課題番号：０３０１
（２）実施機関名・部局名：北海道大学大学院・理学研究科
（３）課題名：稠密地震観測・重力観測・MT観測を基本とする北海道内陸地震帯の活動
度および構造評価
（４）本課題の5ヵ年計画の概要とその中での平成14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」の項目：
１．（１）定常的な広域地殻活動
（4−2）関連する「建議」の項目：
１．（１）ア、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：
（地震）平成11，12年度と北海道日高山脈地域で稠密臨時地震観測を大学合同で実施し，震源分布・震源メカニズム解・PおよびS波到着時などの基礎データを収集した．またP波およびS波の3次元速度構造の速報的結果を得た．平成13，14年度は3次元P・S波速度構造，震源の精密再決定，太平洋プレート内２重地震面の形状推定，応力テンソルインバージョン法による応力場の推定などを行った．
（海底地震）平成11、12年度と日高・十勝沖で海底地震観測を実施した（課題番号０３０５参照）．１で述べた陸域の観測データと併合処理をこれまで進めてきた．平成13，14年度は地震波トモグラフィー法により日高衝突帯周辺の3次元P波速度構造を決定した．
（電磁気）平成12，13年度に十勝・日高地域において電磁気観測を行って比抵抗構造を得た．2年間あわせると，大滝村から浦幌町まで約22kmにわたる測線上で36点において観測を行った．測線はほぼ爆破地震動研究グループによる屈折法地震探査測線と一致しており，両者の結果を比較することができる．
（重力）北海道渡島半島南部周辺において稠密な重力観測を行ない，既存のデータとともに，西南北海道における詳細な重力異常図を作成した．松前半島〜亀田半島を東西にむすぶ測線で行なわれた爆破地震動の観測結果と重力データをあわせて地殻構造解析を行なった．
（５）平成14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」のどの項目を実施したのか：
(1)‐1．広域応力場の不均質性 および
(1)‐3‐1．地殻・最上部マントルの変形特性
（５−２）平成14年度項目別実施計画のどの項目を実施したのか：
「定常的な広域地殻活動」
（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 および
（２）プレート内部の地殻活動・構造不均質に関する研究
（５−３）平成14年度に実施された研究の概要：
（地震）平成11〜12年度に展開された北海道日高衝突帯地域での臨時高感度地震観測データを基に，平成13年度に引き続き，3次元P波・S波速度構造を推定し，この3次元速度構造を用いて震源の再決定を行った．さらに得られた震源分布から太平洋プレート内2重地震面の形状を推定した．またP波初動の押し引きを用いて応力テンソルインバージョンを行ない，日高山脈周辺および太平洋プレート内部の応力場を推定した．
（電磁気）14年度は12年度，13年度の観測データをもとに２次元比抵抗モデルを構築した．13年度にはプレリミナリーにＴＭモードのデータだけを使用した2次元比抵抗モデルを報告したが，14年度は，電場のディストーション補正、スタティックシフト補正を行いＴＭ,ＴＥ両方のデータを使って2次元比抵抗モデルを作成した（図１）．その結果，日高山脈では，東側に傾斜した高比抵抗構造があり，それが衝突により突き上げられた下部地殻である可能性がある．山脈西部以西は比較的低い比抵抗値の構造が分布しており，その高比抵抗層との境界に地震が多く発生している．石狩低地帯付近では深度5km位まで非常に低い比抵抗を示す層が分布し，厚い堆積層が分布していると考えられる．
（重力）石狩平野とその周辺において既存の稠密重力データに加え、新たに重力観測を行なって石狩平野周辺の重力異常分布を作成し, 詳細な重力アトラスを構築した。また、新しい活断層マップとの比較検討を行い、重力異常から見た活断層マッピングを行なった。また，従来の重力地形補正方法を改良し、新たに 50m DEM に対応させる研究を実施した。さらに中部地方、九州地方等において、稠密重力データベースを使用した重力異常解析を行なった。
（５−４）「平成14年度の到達目標」に対する成果の概要：
（地震）臨時地震観測の成果を論文としてまとめるのが今年度の目標であった．臨時観測に関する総合報告が地震研究所彙報に掲載された．他に太平洋プレート内地震面の形状に関する論文は現在査読中，3次元地震波速度構造と応力テンソルインバージョンに関する論文をそれぞれ準備中である．これらの論文の主な内容は以下の通りである．日高山脈下の地殻は東側の高速度帯と西側の低速度帯という衝突に伴う速度パターンが検出された．またマントルウェッジには太平洋プレートに沿うように低速度体が連なっていて，デラミネートした千島島弧の下部地殻が滞留していると考えられる．地震面の形状から推定した太平洋プレートの沈み込み角度は，日高山脈の西側では約25度であるが，東側では約40度と急激に変化していることが分かった．この沈み込み角度急変地帯ではプレート内部を断ち割るような地震活動が見られる．また2重地震面の地震活動は急変地帯の東側では上面が不活発，西側では下面が不活発になっていて応力場も複雑に変化していることを示唆している．
（電磁気）14年度は12,13年度に行われたＭＴ法による共同観測で得られたデータの解析を行うことを目標とした。13年度に行ったプレリミナリーな結果から、電場のディストーション補正、スタティックシフト補正を行い、測線沿いの２次元比抵抗構造を一応完成させた。また、比抵抗構造と地震の分布との比較を行い、目標とされる地震活動度との関連についても議論した。
（重力）平成14年度は，西南日本列島を中心として，9万点を越える稠密重力データをデジタル形式(CD-ROM)で公開するとともに，西南日本列島全域の精密重力異常図，重力異常立体陰影図など，5枚の大型図版も同時に公開した．これらの図と新しい活断層マップとの比較検討を行い、重力異常から見た活断層マッピングを行なうことが今年度の目標であった．その結果，重力異常図から伏在する活断層を推定できる可能性が示された．例えば，重力異常陰影図から石狩低地東縁断層帯を調べると、その南端(厚真付近)からほぼ南東方向に約 20 km 程度、延長している可能性が示唆された。この付近は新旧いずれの活断層分布にも断層がプロットされていない地域である。
（５−５）共同研究の有無：
東北大学大学院理学研究科，東京大学地震研究所，名古屋大学大学院理学研究科，京都大学防災研究所，九州大学大学院理学研究院，弘前大学，海洋科学技術センター，産業技術総合研究所との共同研究．参加人員は約５０名．
（５−６）公表された成果：
足立 守・萩田直子・志知龍一・山本明彦、稠密重力測定に基づく濃尾平野の地下構造解析、日本地質学会第109年年会、P49.
Katsumata, K. and M. Kasahara, 2002, A five years super-slow aseismic
precursor model for the 1994 M8.3 Hokkaido-Toho-Oki lithospheric
earthquake based on tide gauge data, Geophys. Res. Lett., 29, 10.1029/2002GL014982.
勝俣啓・和田直人・笠原稔・他，2002，大学合同臨時地震観測によって決定された島弧—島弧型日高衝突帯付近の震源分布と震源メカニズム解，地震研究所彙報，77，199-223．
勝俣啓・和田直人・笠原稔，2002，北海道日高衝突帯付近の3次元P波・S波速度構造，日本地震学会2002年度秋季大会講演予稿集，P180．
茂木透，日高２０００MT探査グループ，2002，日高地域での広帯域MT探査，月刊地球24巻483-487．
茂木透，日高２０００MT探査グループ，2002，日高衝突帯の比抵抗構造，地球惑星科学関連学会２００２年合同大会E016-P006．
志知龍一, 山本明彦, 工藤 健, 村田泰章, 名和一成, 駒澤正夫, 中田正夫, 宮町宏樹, 小室裕明, 福田洋一, 東 敏博, 由佐悠紀, 竹本修三, 中川一郎, 渡辺秀文, 小林茂樹, 大野一郎*12, および国土地理院・地熱開発促進センター、2002，西南日本重力データベースの運用 ==九州地方を例として==、日本地震学会2002度秋季大会，P217.
山本明彦, 2003，石狩平野とその周辺の重力異常アトラス, 北海道大学地球物理学研究報告, 66, 33-62.
Yamamoto, A., 2003,
Gravity-based active fault mapping around the easternmargin
of the Ishikari Lowland, Hokkaido, Japan, J. Fac. Sci.,Hokkaido Univ., Vol.12,
No.1, 17-39.
Yamamoto, A., 2002, Spherical
terrain corrections for gravity anomaly using a
digital elevation model gridded with nodes at every
50 m, J. Fac. Sci.,
山本明彦・西南日本重力研究グループ、2002，日本列島における新しい活断層マッピングと稠密重力異常の関係、日本地震学会2002年度秋季大会，P215.
（６）この課題の実施担当連絡者：
氏名：勝俣 啓
電話：011−706−2642
FAX：011-746-7404
E-mail：katsu@eos.hokudai.ac.jp
