(1) 課題番号：1104
(2) 実施機関・部局名：九州大学・大学院理学研究院
(3) 実施課題名：伸張場島弧における歪・応力蓄積過程の解明
(4) 対応する新建議の項目
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
(２) 準備過程における地殻活動
(5)「3. 具体的な課題提案の背景」の項目：
(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
(6) 関連する建議の項目
１．（２）イ・エ， １．（１）ウ
(7) 平成14年度までの研究成果の概要
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．これ
らの反射波のうち，顕著に振幅が表れるものの走時から反射面の位置決定を行っ
た．この結果，反射面は日奈久断層にほぼ並行する走向を持ちかつ４５度以上の
傾斜角を持つ,非常に高角な反射面であることが明らかになった．また，臨時観
測によって達成した震源決定精度および発信機公開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，６〜７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る．
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．
(8) 平成15年度の実施計画概要 (予算・人員規模を含む)
１5年度は１4年度までに推定された反射面の空間分布に加えて反射波として認
識しにくい散乱波を用いて不均質構造の分布を推定する．そのため,大規模地震
計アレイ観測設備を導入し観測を実施する．これは東北脊梁合同観測などでその
効果が示されているもので，小規模アレイでは検知できない微弱な散乱波を検出
できる．本研究の課題としては数百メートルのスケール長を持つ不均質構造を検
出しその分布特性を把握することであるが，これを達成するには少なくとも数キ
ロメートル以上の測線長をもち，地震計間隔が２０−４０ｍ程度の３成分観測を
行う必要がある．ここではこの装置を日奈久断層上に展開し，これらの空間分布
特性を決定する．また，アレイ観測であられたデータから，自然地震の発生メカ
ニズムを詳細に知るための手法開発を行う．
また，現在展開されている定常的あるいは臨時観測網の観測点周辺に小規模地
震計アレイを機動的に展開する．これは，観測点に見られる反射波，散乱波の方
位特定を行い，現在までに蓄積されている観測点の波形データの振幅評価，すな
わち反射・散乱係数の推定精度向上を図るためのものである．
以上の解析を自然地震のみではなく，この地域に計画されている人工地震実験
のデータ収録を行い，S波およびP波の不均質構造解明を行う．
一方,臨時地震観測網および周辺の地震観測点データから速度,減衰構造を推定
しローディング機構モデル化のための媒質パラメター推定を行う．このため，広
帯域地震計を導入して，観測の広帯域化をはかる．
また，GPS観測は再測を行い活動状況を調査する．
(9) 5ヶ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．この中で14〜15年度は臨時地震
観測網および周辺の地震観測波形データを用いて速度，減衰構造を推定すること
による媒質の物理定数推定を行うことになる．一方，大規模アレイ観測は弱面と
密接に関係する地殻内反射面や散乱体分布を求めることに寄与し，断層を含む媒
質境界条件の決定を目指すことに対応する．GPS観測はひずみの時間変化等の
データを与え，ローディング機構の時間軸を推定することになる．
(10) この計画の実施担当連絡者
氏名： 松本 聡
電話： 0957-62-6621
FAX ： 0957-63-0225
e-mail: matumoto@sevo.kyushu-u.ac.jp