日本列島地殻活動データベース

平成20年度年次報告

課題番号：1010

（1）実施機関名：

　北海道大学大学院理学研究院

（2）研究課題（または観測項目）名：

　日本列島地殻活動データベース

（3）最も関連の深い建議の項目：

2‐（3）‐ア

（4）その他関連する建議の項目：

（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20年度実施計画の位置付け：

  これまでの重力データベースは、 （a） は日本列島全域を対象としているが、四国地方には全くデータが含まれないなど、データの分布や均一性に問題点を残した。また （b） は大学を中心とする研究グループによるもので稠密・均一かつ高精度な重力データが収録されているが、東北南部を北限とする西南日本列島を対象とするものであった。このためこれらのデータベースを5ヶ年の間に日本列島全域に拡大し、可能な限りの高精度、稠密、無空白という特徴を備えたデータベース構築を目標とするものである。この計画の中で平成19年度は、引き続き北海道内のデータ空白地域について、既存データの収集、新たな観測を行い、北海道地域および道内内陸地震地域の重力データベースの構築をめざす。

（6）平成20年度実施計画の概要：

　20年度は、引き続き道北地域を重点にデータ収集を実施する。この地域は、アムールプレートとオホーツクプレートとの境界地域であり、西側の堆積盆地周辺に地震が比較的多く起こっている。重力異常分布を調べることは、この地域のテクトニクスや地震発生を考える上に重要であるが、山地を中心にデータの空白地域が多い。このような地域のデータを埋めることは、データベースにとって重要であろう。

（7）平成20年度成果の概要：

　前年に引き続き、天塩町及び遠別町周辺において合計325点の重力測定を行った。詳細な重力異常分布を明らかにする事は繰り返し発生する内陸地震断層を特定する基礎資料として重要であると考える。図1に既存重力測定点（黒丸）、2008年の新規測定点（赤丸）の分布と共に得られた重力異常図（コンター間隔：1mGal）を示す。仮定密度は通常用いられる2670 kg/m³を採用した。2007年からの重力測定とあわせて道北地方では、低異常帯の中にいくつか北北西‐南南東方向の重力異常リニアメントの存在が明らかになった。そのうちのひとつは、幌延断層（図中赤線）に対応する。より明確な対応を示すためにブーゲー異常値の水平勾配分布図を作成した。水平勾配量は、それぞれのグリッドにおける南北、東西方向の勾配量の2乗和の平方根として求めた。図2に水平勾配量分布を示す。コンター間隔は2mGal/kmである。稚内市東方の幌延断層については、北北西‐南南東方向の大勾配の帯と見事な対応が見られる。一方、幌延町東部の問寒別断層系に属する豊野東部断層、一線川断層、東問寒別断層は重力異常水平勾配量の比較的大きな場所とは一致するが、周辺のデータが少ないこともあり明瞭な対応は確認できない。これらの断層は神居古潭帯と呼ばれる蛇紋岩類及び高圧変成岩類と、周囲の第三系及び白亜系との明瞭な境界である。活断層として報告されているもの以外では、野寒布岬の付け根から南南東方向に約50km以上にも渡って明瞭な水平大勾配の連続が認められる。これは大曲断層とよい対応関係にある。大曲断層と幌延断層の間にもやや不明瞭ではあるが水平勾配の連続が確認でき、同様の成因で形成された断層の伏在が推定される。
　計画とおり道北の重力値空白域を埋めることにより、以上のように重力分布と活構造との関連性が議論できるデータが得られた。

 

図1．重力測定点と1mGal間隔の等重力コンター

図2．重力勾配図（コンターは2mGal/km）

（8）平成20年度の成果に関連の深いもので、平成20年度に公表された主な成果物（論文・報告書等）：

本多亮・笠原稔・茂木透，2009，北海道北部地域の重力測定（その2），北海道大学地球物理学研究報告、印刷中

（9）本課題の5ヵ年の成果の概要：

　本課題では、北海道内の重力データ空白地域について、既存データの収集、新たな観測を行い、北海道地域および道内内陸地震地域の重力データベースの構築をめざしてきた。今計画5ヵ年において、日高山脈地域、留萌支庁南部地震震源地域および道北地域の重力データの収集、観測を行った。
　日高地域では、山脈中部の戸蔦別川周辺の山岳部の観測を行った。この付近には、特異な火成岩体が分布し、かつて下部地殻にあったマグマ溜りが地表にでたものと考えられている。16年度～17年度にわたり新たに測定したところは287点におよび以前からあったデータと合わせてブーゲー異常マップを作成した。これにより、戸蔦別岩体の形状が明らかになり、島弧衝突地域の地殻変動のようすも明瞭になった。
　2004年12月14日に発生した留萌支庁南部地震の震源域周辺の重力データを収集した。この地域では、既存の旧地質調査所によるデータが212点公開されていたが、それに加えて、今回、北海道大学で251点測定した。さらに、石油公団から1450点余りのデータを参照させてもらい、合計約2000点で重力異常図を作成した。この地域は、基本的に日本海東部地域に連なる南北方向の褶曲構造が発達している地域であるが、今回の結果によると、本震の震源は背斜構造の中でドーム上に高密度岩体が高まった所の南端にあり、それから北にドーム上構造の中に余震が広がっていることが占めされた。
　北海道北部地域はオホーツクプレートとアムールプレートの境界域である可能性があり、2004年の12月には留萌支庁南部でM_JMA6.1の地震が発生している。道北地域は弟子屈地域と並んで北海道において内陸地震が発生する可能性が高い地域であると言える。この地域において公開されている既存重力データは明らかに疎ら（図中の黒縁の白丸）である。2007年9月，稚内から幌延にかけての構造を明らかにするべく、19年度に北海道大学内の一等重力点を基準とする合計478点の相対重力測定を行い、重力データベースに追加した。さらに20年度には天塩町及び遠別町周辺において合計325点の重力測定を行った．　得られたブーゲー異常図によると、北海道北部地域の重力異常は南北に延びる大きな負の異常帯で特徴付けられ、本調査地域である稚内、サロベツ、豊富地域はこの低異常帯の東縁部にあたる。重力異常分布は、小椋・掃部（1992）による鮮新世後期～前期更新世層の基底面構造とよい対応を見せる。浜勇知付近のユークル背斜、勇知背斜、幌延付近の幌延背斜に対応する重力異常パターンが認められるが、背斜構造にも関わらず低異常を示す。これは、深層部に低密度の層が存在することが理由として考えられる。また、幌延断層に対応する北北西‐南南東走向の重力異常の水平急勾配帯が認められる。この急勾配帯の西方5kmほどの位置にも同じ走向の急勾配帯が認められ、幌延断層から派生した断層が伏在する可能性もある。

（10）実施機関の参加者氏名または部署等名：

　北海道大学理学研究院：茂木透、本多亮
　他機関との共同研究の有無：なし

（11）公開時にホームページに掲載する問い合わせ先：

　部署等名：北海道大学・地震火山研究観測センター
　電話：011‐706‐2643
　e‐mail：mogitisv@mail.sci.hokudai.ac.jp
　URL：http://www.sci.hokudai.ac.jp/grp/isv/isv‐web/