（1）課題番号：0501.1
（2）実施機関名：東北大学大学院理学研究科
（3）課題名：三陸沖におけるプレート境界域の地震学的構造の解明
（4）本課題の５カ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. 地震発生に至る地殻活動解明のための観測研究の推進
(1) 定常的な広域地殻活動
（4-2）関連する建議の他の項目：
1. (1) イ・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：
本研究課題は，プレート境界地震発生領域の詳細な地震学的構造のイメージングを行い，得られた構造から地震の破壊過程・活動度の空間分布に対応する不均質構造を見いだすことによって，海陸プレート間のカップリング強度は何によって規定されているかを明らかにしようとするものである．本年度までに，エアガン−海底地震計による人工地震探査によって海陸プレート境界からの広角反射波の反射強度の地域性には，プレート境界地震活動度・カップリング強度との関連があることが強く示唆されるようになったため，その検証実験として，宮城沖海域において探査を実施し，良好な探査記録を得た．
（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」のどの項目を実施するのか：
●主たる項目：
(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
●関連する項目：
(1) 広域応力場の形成メカニズム
(1)-2．境界条件
(1)-2-1．日本列島の東・南側の境界条件
（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：
1．「定常的な広域地殻活動」研究計画
(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
（5-3）平成14年度に実施された研究の概要：
東京大学地震研究所の用船研究航海に参加し，宮城沖においてエアガン−海底地震計による人工地震探査を実施した．探査海域は，1978年宮城県沖地震の震源域の海溝側延長領域である（図１）．この地域を探査領域として選んだのは，これまでプレート境界からの反射波強度と地震活動の関係について研究をすすめてきた三陸沖の南側に隣接しており，従来の研究対象領域を拡大するとともに，宮城県沖地震震源域の海溝側延長部分におけるプレート間カップリング強度を評価するための指標を与えることを目的としたためである．
得られた探査記録の例を図２に示す．この記録では，海陸プレート境界からの反射波および沈み込む海洋性地殻のモホ面からの反射波と考えられる後続波が明瞭にとらえられている．こうした後続波の記録上での現れ方は，観測点ごとにことなっており，反射強度の地域差を示唆しており，今後これまで三陸沖のデータに適用してきたのと同様な処理を施すことによって，プレート境界近傍の地震学的構造イメージングにつなげる予定である．
南部の福島沖の領域においては，定常・臨時の海底地震観測を継続して行っているが，人工地震探査データも含めた総合解析によってプレート境界周辺の地震学的構造が詳細に明らかとなりつつあり，この領域においては地震活動度の空間変化がプレート境界上盤側の構造変化パターンと良い相関を持つことがわかってきた．
（5-4）「平成14年度の到達目標」に対する成果の概要：
当初予定では，13年度に引き続いてエアガン探査と微小地震観測を合同して行う予定であったが，用船日程などの都合により今年度は探査のみの実施となった．しかし，文部科学省が平成14年度に開始した「宮城沖重点観測」で微小地震観測が予定されており，こうしたデータとあわせて研究を進めていく予定である．また，13年度に実施した三陸沖におけるエアガン探査と微小地震観測データをあわせて解析することにより，プレート境界周辺の地震波速度不均質構造を求める予定であったが，今年度は微小地震の震源決定を行う（課題501.6参照）ところまでしか進めることができなかった．海底構造探査と微小地震観測を組み合わせた研究は，福島沖を対象としたものも並行して進めているが，上記のような成果が得られつつあることから，三陸沖のデータを用いた研究を，15年度も継続して進めていきたい．
（5-5）共同研究の有無：
東京大学地震研究所，東京大学海洋研究所，千葉大学理学部との共同研究．
１０〜１１月に観測航海を実施．
海域は宮城沖海域．のべ１０名程度が観測に参加．
（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
Fujie, G., J. Kasahara,
R. Hino, T. Sato, M. Shinohara and K. Suyehiro, A significant
relation between seismic activities and reflection intensities in the
藤江剛・笠原順三・日野亮太・篠原雅尚・末広潔，日本海溝付近における地震活動とプレート境界面の性質，地球惑星科学関連学会2003年合同大会講演予稿集，J076-009，2002．
Hayakawa,
T.，J. Kasahara, R. Hino, T. Sato, M. Shinohara, A. Kamimura, M. Nishino, T. Sato and T. Kanazawa,
Heterogeneous structure across the source region of the 1968 Tokachi-Oki and the 1994 Sanriku-haruka-Oki
earthquakes at the Japan Trench revealed by an ocean bottom seismic survey,
Phys. Earth Planet. Inter., 132, 89-104, 2002.
伊藤亜妃・日野亮太・西野実・藤本博巳・三浦誠一・小平秀一・長谷見晶子，エアガン人工地震探査による東北日本前弧域の地殻深部構造，地震2，54，507-520，2002．
Kamimura, A., J. Kasahara, M. Shinohara, R. Hino, H. Shiobara,
G. Fujie and T. Kanazawa, Crustal
structure study at the Izu-Bonin subduction
zone around 31N: implications of surventinized
materials along the subduction plate boundary, Phys.
Earth Planet. Inter., 132, 1-3, 105-129, 2002.
笠原順三・中村美加子・山田知朗・望月公廣・金沢敏彦・日野亮太・西野実・久野智晴・桑野亜佐子・佐藤利典・中村恭之，三陸沖における沈み込み境界からの反射波マッピング（概要），地球惑星科学関連学会2003年合同大会講演予稿集，J076-010，2002．
中村美加子・笠原順三・山田知朗・望月公廣・金沢敏彦・日野亮太・西野実・久野智晴・桑野亜佐子・佐藤利典・中村恭之，OBS・エアガン観測による三陸沖における沈みこみ境界からの反射波記録の特徴（序報），地球惑星科学関連学会2003年合同大会講演予稿集，J076-P006，2002．
（6） この課題の実施担当連絡者
氏名：日野亮太
電話：022-225-1950
FAX：022-264-3292
E-mail：hino@aob.geophys.tohoku.ac.jp
図の説明
図１． 本年度宮城沖において実施エアガン−海底地震計による人工地震探査の探査測線の配置図．赤丸がOBSの設置点，赤線がエアガン探査の測線．青丸および青線で示したのは，これまでの地震予知計画および海洋科学技術センターにより実施された周辺領域の海底人工地震探査の測線配置．
図２． 本年度宮城沖で実施したエアガン探査により得られた記録．
