(1)課題番号：1104

(2)実施機関名：九州大学・大学院理学研究院

(3) 課題名：伸張場島弧における歪・応力蓄積過程の解明

 

(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」（以下、建議）の項目：

　１．（２）イ・エ，　１．（１）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：

本計画では5ヵ年において伸張場島弧,特に別府—島原地溝帯中西部に位置する布田川-日奈久断層のローディング機構モデル化のため，媒質の性質や境界条件推定を20km程度以下のスケールで行うことを目指している．この地域は地震活動度が高く，火山活動も活発なことからマグマなどの地殻内流体が密接に地震発生に関与している可能性が高い．現計画では布田川-日奈久断層において稠密な臨時地震観測点の展開，GPS観測を行う．また,地震計アレイ観測設備を複数導入し，散乱体の分布形態を推定する．一方，絶対重力測定や電磁気観測も併せて実施し，地殻内流体の挙動と地震発生との関係も解明したい．これらによる媒質の各種状態,境界条件を求め，第1近似的なモデル化の条件整備を目標としてきた．

現在までに微小地震観測網の展開，震源精度の向上，GPS観測の実施を行ってきている．これによって地殻内反射面がいくつか見出され境界条件設定の足がかりとなってきている．さらに，今年度は詳細な不均質構造検出のために6−8点からなる小規模アレイ観測を2ヶ月単位で機動的に展開してきた．これによりいくつかの反射面検出のためのデータが蓄積されつつある．また，GPS繰り返し観測も行い，日奈久断層の状態を把握する足がかりができた．一方，得られたデータの解析法開発を進めており，散乱体位置のイメージングだけではなく散乱係数自体を高精度で把握することが実現しつつある．

 

(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：

　(3)　内陸活断層周辺における不均質な応力・歪場の成因　

　(3)-1. 個々の断層への応力蓄積過程　

 

(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：

　(2) 地震多発域へのローディング機構の解明

 

(5-3) 平成14年度に実施された研究の概要：

日奈久−布田川断層において臨時地震観測網を展開・維持した．さらに機動的小アレイ観測を実施した．また，GPS繰り返し観測を実施した．

鳥取県西部地震震源域で行った地震計アレイ観測データの解析を行い，散乱係数推定法の開発を行った．

 

(5-4) 当初設定した平成14年度の到達目標に対する成果の概要：

計画：日奈久断層近傍における観測研究

臨時地震観測網の継続，小アレイ観測，GPS観測，散乱係数推定法の開発を行う目標を立てた．それに沿って以下の研究を実施した．

14年度現在，日奈久断層系近傍において臨時地震観測点（テレメタ-観測点2点，現地収録点8点）を展開し，10点の臨時観測点を展開してデータ収録を行っている．また，日奈久断層の現在の状態を知るため，断層に直交する方向に１１点でGPS測量を行った．

　地震観測で得られた記録では地殻中の反射面からの反射波が検知された，反射面は日奈久断層にほぼ並行する走向を持ちかつ高角な反射面であることが明らかになっている．この地域で臨時観測によって達成した震源決定精度および発震機構解推定精度の向上により，この領域の平均的な応力場を応力テンソルインバージョンによって推定することができた．応力場はほぼ南北に最大主張力軸を持つことがあきらかになった．

また，６〜８点からなる小規模アレイを約２ヶ月間ごとに展開，移動を行い３箇所でのアレイ観測データを収録し，現在も継続している．得られた地震記象中にはいくつかの反射波が見られる．これらにより臨時地震観測網によって推定された高角の反射面の分布構造が詳細に求められると期待できる．

　さらに，日奈久断層を横断する測線において，GPS測量再測を行った．これらから現在の断層すべり状態を調べた．12年度から開始した繰り返し観測の結果，現在のところ日奈久断層がクリープしているような変位は見られず，固着している可能性が示唆された（図1）．

　一方，データ処理に関しては，大規模アレイ観測において得られたデータから地殻中の散乱係数を推定する方法を開発し，実際のデータへの適用に関するデコンボリューション処理アルゴリズムの開発を行った．これらは散乱係数推定にあったって必要なアレイ応答の除去を目的とし，顕著な散乱波，平均的な散乱場の散乱係数を推定するアルゴリズムである．このアルゴリズムのシミュレーションによる検証の結果，顕著な散乱波の強度を推定でき，また，記録から顕著な散乱波の影響を除去することに成功した．（図2）

さらに，伸張場によるグラーベンが形成されているフィールドとして雲仙地溝における反射法地震探査を実施し，正断層が発達しグラーベンた構造をもち，かつ断層とも対応することを地震学的手法によって証明した．

 

(5-5) 共同研究の有無：

なし．

 

(5-6) 平成14年度の成果に関連の深いもので、平成14年度に公表された成果：

松本聡,小原一成,木村尚紀,中村めぐみ,

アレイ観測による2000年鳥取県西部地震震源域周辺の短波長不均質構造のイメージング, 地震, 55, 229-232.

松本聡,植平賢司,松尾のり道,中村めぐみ,清水洋,内田和也,福井理作,小原一成,

雲仙岳・南千本木での稠密地震計アレイ観測による不均質構造推定，地震学会秋季大会, 2002.

松本聡，アレイ観測に基づく散乱係数推定の試み（２），地震学会秋季大会,2002.

清水洋,植平賢司,松本聡,松島健,松尾のり道,

       布田川-日奈久断層系における地震活動, 月刊地球, 号外, 38, 128-133, 2002.

 

(6) この課題の実施担当連絡者：

   氏名：　松本　聡

   電話：　0957-62-6621

   FAX ：　0957-63-0225

   e-mail:　matumoto@sevo.kyushu-u.ac.jp