（１）課題番号：新規0322

（２）　実施機関・部局名：北海道大学大学院理学研究科附属地震火山研究観測センター

（３）実施課題名：日本海東縁における大地震発生域での海底地殻構造と地震活動

（４）対応する新建議の項目：

　　　１．地震発生にいたる地殻活動解明のための観測研究の推進

　　　　（１）ウ．プレート内部の不均質構造の解明

（５）「３．具体的な課題提案の背景」の項目：

　　　（１）広域応力場の形成メカニズム、（１）−１．広域応力場の不均質性

（６）関連する建議の項目：

　　　１．（１）ア・イ・ウ，（２）ア・エ

（７）平成１４年度までの研究成果の概要：

平成１２年度、１３年度では，１９９３年北海道南西沖地震直後に実施された海底地震観測による余震の地震カタログを用いて、当震源域での３次元P波速度構造トモグラフィーを求めた。まずこの計算で最終的にもとまった最適な３次元速構造と全地震の観測P波走時とを満たした余震の震源位置の空間分布から、日本海東縁に認められる急激な海底の地形変形を示す領域で多くの余震が発生していたのが確認できた。この事実は海底地形の変形は現在も進行中であることを示唆し、当震源域は歪の蓄積場であり、今回の地震でその一部を地震によって開放したものと解釈できる。当海域は北米プレートとユーラシア（アムール）プレートとのプレート境界に対応し、２つのプレート間の相互作用によって今後もこの種の大地震が起きる可能性を強く暗示した。また今回の地震カタログからは、ほぼ１５キロメートルの深さを境にそれより深い余震は皆無であった。深さ１０ｋｍ〜１５ｋｍ付近で最も多くの余震が発生したが，震源域の中ではいくつかの地震クラスターが存在し、それらのクラスターが連なって南北に１５０kmにも達した細長い震源域を形成したと見ることができる。つぎにP波速度構造トモグラフィーの解析からは，速度の空間変化は南北方向のみならず東西方向にも富み，複雑な地殻構造が推定された。しかし海溝付近で見られるようなプレートの沈み込みを暗示させるような速度分布は得られなかった。一方地震のクラスターが見られた領域はおおむね地震波速度の遅い速度異常域に対応していた。このような速度異常が本震発生後の現象であるのか，または以前から存在していたのかは現時点では判断できない。さらに本震の震源過程の解析から見出された複数のサブエベント領域に対応して速度分布の空間的変化が見られた。

平成１４年度では，陸側の観測点データを併合した高精度のトモグラフィーによる速度構造の推定を試みたが、データの併合処理だけでは安定した速度構造トモグラフィーは求めることが出来なかった。北海道の陸域と日本海東縁部とをつなぐ速度構造が極めて複雑で，滑らかな速度構造を仮定した現在の手法では安定した結果が求めにくいことを示唆した，また平成１４年度に海底地震計とエアーガンを用いた地下構造調査を実施する計画であったが、実現できなかった。

（８）平成１５年度の実施計画概要：

平成１４年度までの速度構造トモグラフィーの解析結果を踏まえ，日本海東縁部から北海道側にいたる漸移帯も含めた広域での速度構造を明らかし、日本海東縁での地震発生ポテンシャルの可能性を明らかにしていく。そのために，まず内陸部の地震と観測点を併合した大規模速度構造トモグラフィーを求める。とくにS波の走時データを用いてVp/Vsの空間分布を求め、日本海東縁の速度構造から地震の発生ポテンシャルとの関係を明らかにする。

（９）５カ年の到達目標に対する平成１５年度の計画の位置づけ

５ヵ年の目標として、地震の発生頻度や規模の時空間分布と速度構造との関係を調べ，地震発生ポテンシャル評価のための基礎資料を得ることを挙げ、１９９３年北海道南西沖地震直後の余震の海底地震観測の地震カタログを用いて速度構造トモグラフィーを求めてきた。この間の調査で，速度構造の低速度領域と地震のクラスタリングとの密接な関係が見出された。その関連性の解釈の1つとして，大地震の前で何らかの原因によって震源域に揮発性成分（volatile）が充填され、岩盤の破壊強度が急激に下がり、地震の発生ポテンシャルが高まったと考えられる。このようにして大地震時にいくつかのバリアーが破壊され，蓄積した歪みはほとんど解放されてしまった。しかしこの揮発性成分の局在しているところでは依然として地震が起きやすかったために余震の多くがそこに集中して発生したものと解釈できる。したがって日本海東縁での地震の発生ポテンシャルを考えるためには歪み集中帯での海底地下構造が重要な鍵を握っていると考えられる。平成１５年度は，さらに解析データを増やし、より正確な速度構造トモグラフィーを求め，地震発生と地下構造との関連性を検証する。

（１０）この計画の実施担当連絡者：

氏名： 高波鐵夫　　電話：011-706-4492, 　FAX: 011-746-7404

e-mail: ttaka@eos.hokudai.ac.jp