平成18年度年次報告

（1）実施機関名

東京大学地震研究所

（2）研究課題（または観測項目）名

特定地域の地殻活動モニタリングシステムの高度化

• サブテーマ1
  宮城県沖地震の震源域及びその周辺の地殻活動モニタリングシステムの高度化
• サブテーマ2
  糸魚川-静岡構造線の震源域及びその周辺の地殻活動モニタリングシステムの高度化
• サブテーマ3
  南関東とその周辺域の地殻活動モニタリングシステムの高度化
• サブテーマ4
  伊豆半島東部及び伊豆諸島の地殻活動モニタリングシステムの高度化

（3）最も関連の深い建議の項目

• 2．（2）エ．その他特定の地域

（4）その他関連する建議の項目

• 1．（2）ウ．地震発生直前の物理・化学過程
• 1．（4）イ．地殻・上部マントルの物質・物性と破壊・摩擦構成則パラメータ

（5）本課題の平成16年度からの5ヵ年の到達目標と、それに対する平成18年度実施計画の位置付け

　地震予知のための次期観測研究計画では、「地殻活動モニタリングシステムの高度化」として、大地震発生が想定される特定の地域における地殻活動のモニタリングの高度化が必要であるとされている。本計画では、このうち、政府の地震調査推進本部・地震調査委員会による長期評価で地震発生の確率が高いとされた、宮城沖と糸魚川-静岡構造線地域における各種観測、さらに、地震発生の可能性が高まっているとされている南関東とその周辺域での観測研究を行いモニタリングの高度化に資するデータを提供する。また、伊豆半島・伊豆諸島域で地殻活動の特徴を明らかにしてモニタリングシステムの高度化に貢献する観測研究を継続する。

（6）平成18年度実施計画の概要

• 宮城県沖地震の震源域及びその周辺の地殻活動モニタリングシステムの高度化
  • 海底地震観測による詳細な地震活動把握と地殻構造との対比
    平成17年度から5カ年計画で、「重点的調査観測」の一環として実施される。この成果を、地震予知研究に活用する。地震予知研究としては、地震発生確率の高い地域で、地殻活動をモニタリングする手法の開発を行い、プロトタイプモデルを作成する。
• 糸魚川-静岡構造線の震源域及びその周辺の地殻活動モニタリングシステムの高度化
  • 地震観測による詳細な地震活動把握と精密な震源・発震機構解の決定
  • 反射法地震探査の結果、稠密アレイ観測による自然地震観測の観測
    平成17年度から5カ年計画で、推進本部の選定する「重点的調査観測」の一環として糸魚川-静岡構造線周辺の調査観測が実施される。この成果を、地震予知研究に活用する。地震予知研究としては、地震発生確率の高い地域で、地殻活動をモニタリングする手法の開発を行い、プロトタイプモデルを作成する。
• 南関東とその周辺域の地殻活動モニタリングシステムの高度化
  • 大規模弾性波構造探査や掘削調査に基づく震源断層の形状と物性の解明
    首都圏の震源断層のモデル化に基づいてモニタリングシステムの高度化を図る。首都圏の強震動モニタリングの研究と連携して、シナリオ地震による強震動予測の手法を高度化する。
• 伊豆半島東部及び伊豆諸島での地殻活動モニタリングシステムの高度化
  • GPS観測・重力測量・光波測距・地磁気観測等の実施
    群発地震の活動と多項目観測データとの関連の把握を即時的に実施して地殻活動をモニタリングするシステムの高度化を図る。

（7）平成18年度成果の概要

• ■宮城県沖地震の震源域及びその周辺の地殻活動モニタリングシステムの高度化
  　長期観測型海底地震計による繰り返し観測を「重点的調査観測」として引き続いて実施し、想定震源域および周辺の詳細な地震活動の把握をすすめた。この海底地震観測は、想定震源域の南側領域で発生した2005年の宮城沖の地震（マグニチュード7.2）の本震およびその前後の地震活動の観測に成功した。本震直後には海底地震計による緊急余震観測が科学研究費により実施されている（Hino et al., 2006）。また、平成16年度「パイロット的な重点的調査観測」で実施した大規模人工地震構造調査の解析を引き続きすすめ、詳細な深部海底下構造を明らかにした。この結果、沈み込む太平洋プレートは、海溝軸から陸寄り約140キロメートルの地点で急に深く沈み込むことが明らかとなった。また、海溝軸に平行な方向でのプレート境界の形状変化も求められた（Watanabe et al., 2006）。これまでに求められた大地震のアスペリティは、太平洋プレートの折れ曲がり領域を境界としているように見える。さらに、海溝軸に平行な方向のプレート境界の形状変化もアスペリティ境界との関係が示唆され、アスペリティの分布は沈み込む海洋プレートの形状と大いに関係があると考えられる。また、本課題で求められた震源は、プレート境界付近に数多く分布する。
• ■糸魚川-静岡構造線の震源域及びその周辺の地殻活動モニタリングシステムの高度化
  　「パイロット的な重点的調査観測」プロジェクト（平成14〜16年度）によって、糸魚川-静岡構造線の構造が、諏訪湖を挟んで北と南で大きく異なることが明らかになった。平成17年度から5ヵ年計画で、「重点的調査観測」が行われている。これらのプロジェクトのデータを活用して、断層周辺の地震活動を調査した。諏訪湖の南側で、構造線に直交して行われた線状自然地震観測データのトモグラフィー解析によって、深さ10キロメートルまでの地殻構造が明らかになった（Panayotopoulos et al., 2006a, b）。この構造を使うと震源はJMA一元化震源より平均で3キロメートル浅く決まるが、活断層より5キロメートルから10キロメートル下方に存在する。このことから、活動度の高い活断層の周辺でも、断層活動に直接関係付けられる微小地震活は少ないことが分かった。一方、糸魚川-静岡構造線南部の一部の断層（白州断層など）の深部には微小地震活動の存在も明らかになった。さらに、微小地震の起震メカニズムから、この地域では、東西圧縮の応力場が卓越することが明らかになった（今西他、2006）。活断層の深部での応力場と地震活動の関係をモニターすることによって、活断層の活動を評価する可能性が示唆された。
• ■南関東とその周辺域の地殻活動モニタリングシステムの高度化
  　平成17年度に引き続き、平成15年度に完成した房総アレイによって、房総半島周辺の地震活動をモニターした。気象庁一元化震源を基にして周辺地域で発生した地震を解析し、トモグラフィー法によって関東の下の構造を調べ、フィリピン海プレートの形状とプレート内の速度構造と地震活動の関係を明らかにした（Hagiwara et al., 2006）。その結果、地震活動が空間的に集中する傾向のあることが分かり、太平様プレートからの脱水過程との関連が示唆された（Hirata et al., 2006a,2006b）。これらの成果を用いて、地震活動のモニタリングの精度を向上させることが出来るようになった。
• ■伊豆半島東部及び伊豆諸島での地殻活動モニタリングシステムの高度化
  　伊豆半島東部では、地電位差、比抵抗、全磁力連続観測を実施した。このうち、伊東市奥野で行っていた直流法を用いた比抵抗連続観測システムを更新し、電流制御精度が0.25パーセント程度に向上した。ただ、この更新以前も制御精度は1.25パーセント程度であることが確認され、以前報告していた数パーセント以上の電位振幅の変動は電流制御の不定性を超えて有意であることが確かめられた（詳細は1405参照）。

（8）平成18年度の成果に関連の深いもので、平成18年度に公表された主な成果物

• ■宮城県沖地震の震源域及びその周辺の地殻活動モニタリングシステムの高度化
  • Hino, R., Y. Yamamoto, A. Kuwano, M. Nishino, T. Kanazawa, T. Yamada, K. Nakahigashi, K. Mochizuki, M. Shinohara, K. Minato, G. Aoki, N. Okawara, M. Tanaka, M. Abe, E. Araki, S. Kodaira, G. Fujie and Y. Kaneda, Hypocenter distribution of the main- and aftershocks of the 2005 Off Miyagi Prefecture Earthquake located by ocean bottom seismographic data, Earth Planets Space, 58, 1543-1548, 2006.
  • Watanabe, I. M. Shinohara, G. Fujie, K. Mochizuki, T. Yamada, E. Kurashimo, K. Nakahigashi, S. Miura, T. Kanazawa, R. Hino, T. Takanami, T. Sato, K. Uehira, T. Iwasaki, N. Hirata, Y. Kaneda, Seismic structure around the asperity area of off-Miyagi earthquake, NE Japan using OBSs, land stations and explosives，地球惑星科学関連合同大会、2006．
• ■糸魚川-静岡構造線の震源域及びその周辺の地殻活動モニタリングシステムの高度化
  • 今西和俊・長郁夫・桑原保人・平田直・Yannis Panayotopoulos（2006）、糸魚川−静岡構造線活断層系中・南部域における微小地震の発震機構解、活断層・古地震研究報告，第6号，55-70．
  • Panayotopoulos Y. N. Hirata N.; H. Sato; T.Iwasaki, A. Kato A., K. Imanishi, I. Cho, Y. Kuwahara, Seismicity and crustal structure along the southern Japanese Alps segment Itoigawa-Shizuoka tectonic line, The 12th International Symposium on "Deep Seismic Profiling of the Continents and Their Margins", Hayama, Japan, September 24 - 29, 2006a.
  • Panayotopoulos, Y., N. Hirata, H. Sato, A. Kato, K. Imanishi, I. Cho, Y. Kuwahara, Seismicity and Crustall Structure Along the Southern Japanese Alps Segment of the Itoigawa-Shizuoka Tectonic Line, Eos Trans. AGU, 87(52), Fall Meet. Suppl., Abstract T42B-01, 2006b.
  • パナヨトプロス・ヤニス・平田直・佐藤比呂志・加藤愛太郎・今西和俊・長郁夫・桑原保人（2006），南アルプス地域・糸魚川-静岡構造線断層帯付近の地震活動と地殻構造、日本地震学会　秋季大会、名古屋国際会議場、2006年10月31日〜11月1日．
• ■南関東とその周辺域の地殻活動モニタリングシステムの高度化
  • Hirata N. Hagiwara, H; Igarashi T., Sakai S., A detailed tomographic image of the Philippine Sea plate beneath the Kanto district, central Japan, by dense seismic array observation, The 12th International Symposium on "Deep Seismic Profiling of the Continents and Their Margins", Hayama, Japan, September 24 - 29, 2006a.
  • Hirata, N., H. Sato, K. Koketsu, H. Hagiwara, F. Wu, D. Okaya, T. Iwasaki, K. Kasahara, Mega-thrust and Intra-slab Earthquakes Beneath Tokyo Metropolitan Area, Eos Trans. AGU, 87(52), Fall Meet. Suppl., Abstract S31C-03, 2006b.
  • Hagiwara, H., N. Hirata, T. Igarashi, S. Sakai, Velocity structure of the Philippine Sea plate beneath the Boso Peninsula revealed by seismic tomography，地球惑星科学関連合同大会、2006．
  • Kimura, H., K. Kasahara , T. Igarashi , N. Hirata, Repeating earthquake activities associated with the Philippine Sea plate subduction in the Kanto district, central Japan: A new plate configuration revealed by interplate aseismic slips, Tectonophysics 417, 101-118（2006）
• ■伊豆半島東部及び伊豆諸島での地殻活動モニタリングシステムの高度化
  • 小河勉，浅利晴紀，山崎健一，波多野恭弘，高橋優志，地磁気永年変化とローカルな地磁気による全磁力差のローカルな時間変化について，地球電磁気・地球惑星権学会第120回講演会，2006．

（9）実施機関の参加者氏名または部署等名

1. 宮城県沖地震の震源域及びその周辺の地殻活動モニタリングシステムの高度化（金沢敏彦他5名）
2. 糸魚川-静岡構造線の震源域及びその周辺の地殻活動モニタリングシステムの高度化（岩崎貴哉他4名）
3. 南関東とその周辺域の地殻活動モニタリングシステムの高度化（平田直、佐藤比呂志、纐纈一起他約10名）
4. 伊豆半島東部及び伊豆諸島の地殻活動モニタリングシステムの高度化（上嶋誠他数名）

（10）問い合わせ先

• 部署等名：東京大学地震研究所　地震予知研究推進センター
• 電話：03-5841-5712
• E-mail：yotik@eri.u-tokyo.ac.jp
• URL：http://www.eri.u-tokyo.ac.jp/index-j.html
  （※東京大学 地震研究所ホームページへリンク）