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（０） 課題番号：1802
（１） 実施機関名：京都大学防災研究所
（２） 研究課題名：次の南海地震の発生予測の高度化
（３） 最も関連の深い建議の項目：
１．（２）ア．プレート境界における歪・応力集中機構
（４） その他関連する建議の項目：
２． （１）イ．特定の地域
２． （２）ウ．東南海・南海地域
（５） 平成１５年度までの関連する研究成果（または観測実績）の概要：
　紀伊半島南部にGEONETを補完するように10箇所の観測点を設置し、平成12年3月から1年ごとに繰り返しGPS観測を行った。その結果、アムール・プレートに対して、紀伊半島南部で約4.5センチメートル毎年、中部で約センチメートル毎年の速度であることが判明している。また、南海地震の前に観測された異常水位変動の一つのメカニズム・モデルが提唱されるに至った。四国東部と紀伊半島南部の地殻とスラブの構造を、主としてレシーバ関数解析の手法により推定された。得られたS波速度構造モデルには地殻の中部あるいは下部にS波の低速度層が存在し、スラブから放出された"水"との関連性が示唆されている。Network-MT観測によって明らかにされた紀伊半島での深部比抵抗構造では、測線中部での低比抵抗領域が、低周波微動が分布する地域とオーバーラップしている。
（６） 本課題の平成１６年度からの５ヶ年の到達目標と、それに対する平成１６年度実施計画の位置付け：
　５ヶ年の到達目標：
　沈み込むフィリピン海プレートの形状とその周辺領域の構造特性、陸側の上部地殻と下部地殻の違い、四国・紀伊半島にかけて帯状に発生する低周波微動の発生環境とそのメカニズムを明らかにするとともに、地表の変形場から推定されるプレート間固着域の形状分布との比較をおこなう。この課題では、以下の４つの細目テーマで得られる成果を総合して研究を進める。
１） 自然地震を用いたフィリピン海プレートとその周辺の構造・特性解明
２） MT法から推定した比抵抗分布による地殻およびプレート境界周辺の構造の把握
３） ヒンジラインをまたぐＧＰＳトラバース観測
４） 数値シュミレーションモデルによるシミュレーション
● 南海地震の震源域では、沈み込んだフィリピン海プレートの海洋地殻(basalt)がeclogiteに変わる。この変化の際に放出されたエイチ ツー オーはマントルウェッジでserpentineを形成する。serpentineは弱いので、この領域はinter-seismicには安定すべり域となり、地震時にはdown-dipruptureの下限を規定することになる。したがって、地震学的構造や比抵抗構造によりserpentine化した領域を特定することは、次の南海地震の発生予測に関して重要な情報を与える。このような観点に立ち、紀伊半島のプレート間カップリングの精密な分布とその時間変化を解明するとともに、三次元的に複雑な紀伊半島下のプレート形状および地殻構造の影響により、プレート間カップリングの精密な分布推定にバイアスが生じている事から考えられる影響を評価する。
● 海洋地殻のbasaltやserpentineは低速度域としてイメージされる。とくに、serpentineではポアソン比が大きいので、S波速度に大きな低速度異常を示す。したがって、レシーバ関数を用いたイメージングやインバージョンを行うことによってその領域を特定することが可能となる。さらに、比抵抗構造によるイメージを加えることによりエイチ ツー オーの分布に関する情報を付加することができ、S波速度の大きな低速度異常の原因をサポートできる。また、低周波微動発生域とこれら構造情報との関連を明らかにする。さらに、このような構造情報を加味しカップリング領域を推定すると共に、その下端の位置に密接に関係すると考えられるヒンジライン付近の地殻変動を、ヒンジラインに斜交するように設置した2本のトラバース測線上の観測点において、繰り返しGPS観測により捕らえる。その上で、地震観測・地殻構造探査・比抵抗構造探査などの成果を取り入れた三次元構造を有限要素法などにより数値モデル化し、様々な境界条件・荷重などの条件の下で解くことにより、観測された地殻変動を説明するパラメータを推定する。
平成１６年度の位置づけ：
１） 自然地震を用いたフィリピン海プレートとその周辺の構造・特性解明
　５ヵ年の前半で四国東部域の構造を求め、後半で紀伊半島域の構造を求める。平成16年度は四国東部のレシーバ関数解析の1年目。
２） MT法から推定した比抵抗分布による地殻およびプレート境界周辺の構造の把握
　岡山県北部から瀬戸内海、香川県にかけての地域で、平成1７年度に実施する広帯域ＭＴ観測のための観測点の選定を、現地でのノイズ調査を基に行う。地域的に人工ノイズの擾乱がひどいことが予想されるため、良質のデータ取得のためには重要である。
３） ヒンジラインをまたぐＧＰＳトラバース観測
　本観測研究細目は、平成12年度からの継続課題であり、平成16年度は通算第5回目の観測となる。
４） 数値シュミレーションモデルによるシミュレーション
　平成15年度までに、大大特経費により第１近似モデルを構築した。平成16年度はこの第1近似モデルを基に具体的な計算を開始する。
（７） 平成１６年度実施計画の概要：
　自然地震による構造解析は、平成14〜15年度に行った西南日本合同観測で得られた波形データを用いて、四国東部〜鳥取県西部の地域のレシーバ関数イメージングを行う。また、「大都市圏地殻構造調査研究」により紀伊半島を南北に縦断する測線上に約5キロメートル間隔で地震の臨時観測点を設置する。MT法による比抵抗構造の研究では、平成15年度までに取得した四国での広帯域ＭＴ観測データの解析を完了し深さ15キロメートルまでの比抵抗構造モデルを確定すると共に、岡山県北部から瀬戸内海、香川県にかけての地域で、平成17年度に実施する広帯域ＭＴ観測のための観測点の選定を、現地でのノイズ調査を基に行う。また、平成15年度までに取得した紀伊半島でのNetwork-MTのデータ解析を継続する。ＧＰＳトラバース観測は、平成17年3月上旬に、既設の10箇所の観測点において約１週間の観測を行う。数値シュミレーションモデルによる研究では、平成14〜15年度大大特により構築した第１近似の地殻構造モデルに改良を加えながら、解析を進める。
（８） 実施機関の参加者氏名または部署等名：
　澁谷拓郎、大志万直人、吉村令慧、中尾節郎、矢部征、橋本学、尾上謙介、大谷文夫、細善信、藤田安良
他機関との共同研究の有無：有
　高知大学、鳥取大学、神戸大学、東京大学地震研究所との共同研究。
　その参加予定者：７名程度
（９） 問い合わせ先：
　部署等名：防災研究所附属地震予知研究センター
　電話：0774-38-4200
　e-mail：
　URL：http://www.rcep.dpri.kyoto-u.ac.jp/


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