(1)課題番号：１３０２
(2)実施機関名：高知大学理学部
(3)課題名：海洋地域下における南海地震発生場の特徴の抽出
(4)本課題の5ｶ年計画の概要とその成果：
南海地震の発生場の静的な特徴とその発生に至る動的なプロセスを把握するために陸域と海域の観測網のデータを用いて、震源分布の形状、メカニズム、速度構造、最近の活動状態を求めた。震源分布は四国南岸から南海トラフ付近にかけて南上がりになり、南方の地震発生層はかなり厚くなる。マントル最上部地震（一般的には海洋プレートスラブの地震）のメカニズムとしてプレート境界が滑るようなタイプは観測されず、起震応力場は地域的、深さ方向でも複雑になっている。地震活動の状態としては減少傾向にあるものの、1946年南海地震の発生直前のような極端な低活動レベルには至っていない。
(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．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）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ｶ年計画全体の目標：
四国南岸付近から南海トラフ陸側の外縁隆起帯にかけての海域下深部が南海地震の主要な震源域と見られ、将来の南海地震の想定震源域でも指摘されている。観測網の制約から海域については陸域ほどの精度を求めることは困難であるが、限られた観測網のデータを使用して海域における震央分布の地域性や震源分布の形状、震源分布と速度構造の対応性、起震応力場の地域性等の究明、陸と海のプレートのカップリングの状態を地震活動に基づく定常的な時間変化の把握とその揺らぎの手がかりを得る。
(4-4) 5ｶ年計画の実施状況の概要と主要な成果：
陸域の観測網では1997年気象庁、2002年にはHigh-netの観測データが入手でき、海域では海洋科学技術センターの室戸沖海底地震計のデータを入手し、南海トラフ近傍までの調査研究を行った。以下にまとめを列挙する。
・地殻地震の震源分布は四国南岸から20ｋｍ付近までであり、マントル最上部地震は南上がりに外縁隆起帯付近まで続き発生層の厚さは傾斜構造を取り込んだ震源決定の結果、従前よりまとまってくるがそれでも15-35ｋｍ程度と厚くなる。この深さは海洋地殻下部層ではなくプレート本体に地震が発生していることを示唆する。南海トラフより南側にも地震活動が定常的に見られるし、群発的活動域が足摺半島沖南海トラフ付近で観測されている。
・地殻地震とマントル最上部地震の震源分布は室戸岬付近で接するようになり、南海地震の多重震源の位置に当たると推測される。このことは南海地震の破壊は南海トラフ近傍から北西方向に進行するのではなく、陸域に近い海底下から進行することを意味している。さらに破壊域は四国南岸から傾斜分布の続く中央構造線付近まで達しているであろう。
・起震応力場は海洋地域では推定しにくいが、沿岸部の地震のメカニズムからするとマントル最上部地震では南北主圧力の横ずれタイプが卓越し、東西張力の正断層タイプも観測されている。しかし地表変動観測結果と整合性のあるプレート運動に起因するようなメカニズム解の地震はカップリングが弱いとされる海域や陸域でも殆ど観測されず、今後の重要な課題である。
・地下深部の応力変化を反映する地震活動の時間変化はP軸が東西方向の地殻地震の活動低下は明瞭であり、最近やや活発化したが一時的なものであろう。一方南海地震と直接関係するマントル最上部地震の低下は著しくない。これらのことは現状では南海地震の発生が差し迫っていないことを示唆する。最近Mの小さな地震の活動は低下傾向にある。
・南海地震の震源は紀伊半島潮岬やや南の海底下であり、昭和と過去の南海地震の震度分布等には共通性が見られ、次の南海地震の震源も昭和と同じ付近になると考えられるのでこの海域下の地震学的特長を抽出することが重要である。
(4-5) 5ｶ年で得られた成果の地震予知研究における位置づけ：
南海地震は陸と海のプレートの境界面で発生するとみなされているが、定常的な観測研究からはそれほどシンプルではなく、地域的、時間的に多様性に富んでいることが推定された。南海地震震源域付近の起震応力場にしても小・中地震のメカニズム解から得られる比較的長期に亘って働く応力場とプレート境界型の巨大地震のみによる応力場とは異なり、四国地方では前者の応力場が妥当であると考えている。地殻深部の応力変化を反映している地震活動の時間変化は南海地震の準備過程を捉えていく上から今後も必要である。
(4-6)当初目標に対する到達度と今後の展望：
四国南岸における南上がりの傾斜分布は外縁隆起帯下付近まで勾配は緩やかになりながらも連続するが、南側では発生層の厚さは従来よりも浅くなる。しかしながらその厚さは15-35ｋｍ程度とばらついて速度構造との対応性に再考を要する。マルチプルショックと考えられる南海地震の震源は地殻地震とマントル最上部地震の震源分布が接するようになる室戸岬から足摺岬にかけての海域下の可能性が高いが、地震学的に周辺との特異性を検出するに至っていない。南海地震の震源域におけるメカニズム解は横ずれあるいは正断層タイプが多く、プレート境界が滑ったと見られる断層タイプは殆ど観測されていない。地震活動の経年変化は減少傾向であることが求められたが、カップリングの揺らぎ的な変化を捉えるには至っていない。
南海地震の震源付近の地震学的、岩石物性的特徴を抽出すると共に、 震源域の範囲、マルチプルショックを構成する構造区分や震源域内の多様性を究明する必要がある。また震源域付近の地震活動の空間・時間変化を把握し、南海地震発生前に期待されている空白域形成の検出に努める。内陸下のプレート沈み込みの形状は塑性的な変形を起こしているにもかかわらず、巨大地震を繰り返し起こす強いカップリング状態を説明できる根拠が求められる。
(4-7)共同研究の有無：なし
(5)この研究によって得られた成果を公表した文献のリスト
(5-1)過去5年間に発表された主要論文(5編程度以内)：
Kodaira，S．，et al、Western Nankai
Trough seismogenic zone ：Results from a Wide‐angle ocean bottom seismic zone survey，ｊ．Geophy．Res．，Vol.105，B3，5887‐5905， 2000．
岡野健之助・木村昌三、海洋地殻は四国の下に沈み込んでいるか？—四国の地殻構造と震源分布—、高知大学学術研究報告、第49巻（自然科学編）、7-16、2000．
木村昌三、１９４６年南海地震に関係する四国における地震活動の特徴、地学雑誌、110巻、581-591、2001．
木村昌三・川谷和夫、四国付近における地震活動と起震応力場、月刊地球、号外38号、71−76、2002．
岡野健之助・木村昌三・中村正夫、１９９６年南海地震の震源の位置、高知大学学術研究報告、51巻（自然科学編）、13-22、2002．
(5-2)平成15年度に公表された論文・報告：
(6)この課題の実施担当者連絡先：
氏名：木村昌三
電話：088-844-8348
FAX：088-844-8363
E-mail：skimura@cc.kochi-u.ac.jp