東南海・南海地域および日本海溝・千島海溝周辺の地殻活動モニタリングシステムの高度化

平成20年度年次報告

課題番号：1415

（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：

　東南海・南海地域および日本海溝・千島海溝周辺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）ウ．東南海・南海地域
　2．（2）エ．その他特定の地域

（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：

　文部科学省「東南海・南海地震等海溝型地震に関する調査研究」（平成15年度から6カ年の予定）において実施される ・プレート形状等を把握するための地殻構造調査研究・より正確な地震活動を把握するための海底地震観測研究・過去の地震活動などの調査・広帯域高ダイナミックレンジ孔井式地震計の開発を地殻活動モニタリングシステムの高度化のために活用するための研究連絡等をおこなう。

（6）平成20年度実施計画の概要：

　「東南海・南海地震等海溝型地震に関する調査研究」の平成20年度までの調査研究結果を地殻活動モニタリングシステムの高度化に活用するため、研究連絡等を関係者および関係機関で実施する。

（7）平成20年度成果の概要：

1．東南海・南海地震想定震源域における海底地震観測研究

　平成15年度から開始された東南海地震震源域と南海地震震源域の境界域で長期観測型海底地震計を用いた繰り返し観測は、平成19年12月に終了した。本年度は、蓄積された海底地震データおよび陸上定常観測点からのデータを用いて、観測された地震の震源決定を行った（図1および図2）。

図1　平成15年から平成19年までの全観測点配置。

図2　平成15年から平成18年までのデータから求められた地震の震央分布。震源決定誤差が5km未満の決定精度が高い地震のみを表示している。

2．日本海溝・千島海溝周辺の海溝型地震に関する海底地震観測研究

　平成20年度は、平成17年度に取得した三陸沖北部（青森沖）のデータ解析、平成18年度に回収した根室沖想定震源域および周辺のデータ解析、さらに、平成19年度に回収した三陸沖北部（えりも沖）のデータ解析を引き続き行った。また、平成19年度に設置した三陸沖の49台の長期海底地震計を回収し、福島沖茨城沖に設置した。福島沖茨城沖の海底地震計は、平成20年10月に回収し、すべての観測を終了した（図3）。本年度に回収されたデータは現在解析中である。平成18年度までに得られたデータから、千島海溝北海道沖から三陸沖北部までの正確な震源分布が得られ、日本列島下に沈み込む太平洋プレートの形状が精度よく求まったほか、アスペリティと地震活動・プレート形状の関係を明らかにした（図4）。

図3 長期観測型海底地震計を用いた長期海底地震観測網の配置。
青：平成16年度設置平成17年度回収の観測点
緑：平成17年度設置平成18年度回収の観測点
赤：平成18年度設置平成19年度回収の観測点
白：平成19年度設置平成20年度回収の観測点
緑：平成20年度設置回収の観測点
コンターは、Yamanaka and Kikuchi(2004)のアスペリティ。星は、気象庁によるM7.0以上の地震の震央を表す。

図4　三陸沖北部における長期海底地震観測による震央分布。左：震央分布と断面図を取った範囲。
右：求まった震源分布の断面図と推定したプレート境界の位置。震源の深さをカラーで示している。

（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）：

　桑野亜佐子，篠原雅尚，山田知朗，望月公廣，中東和夫，酒井慎一，橋本信一，八木健夫，金沢敏彦，東龍介，日野亮太，町田祐弥，雨宮晋一郎，三浦亮，村井芳夫，高波鐵夫，長期観測型海底地震計を用いた日本・千島海溝会合部の微小地震活動，日本地球惑星科学連合2008年大会，S143‐P004，幕張，2008．
　中東和夫・桑野亜佐子・山田知朗・望月公廣・篠原雅尚・酒井慎一・八木健夫・橋本信一・金沢敏彦・町田祐弥・三浦亮・雨宮晋一郎・村井芳夫・高波鐵夫・東龍介・日野亮太, 青森沖東部における地殻構造,日本地球惑星科学連合2008年大会, S147‐P016, 幕張, 2008.
　望月公廣、中東和夫、桑野亜佐子、山田知朗、篠原雅尚、酒井慎一、橋本信一、八木健夫、金沢敏彦、植平賢司、田原道崇、内田和也、清水洋、海底地震観測で明らかとなった東南海・南海地震震源域における地震活動の空間変化、日本地球惑星科学連合、2008年大会、S143‐003、幕張、2008
　Kuwano, A., M. Shinohara, T. Yamada, K. Mochizuki, K. Nakahigashi, S. Hashimoto, T. Yagi, T. Kanazawa, R. Azuma, R. Hino, Y. Machida, S. Amamiya, R. Miura, Y. Murai, T. Takanami, Geometry of plate boundary around Japan‐Kuril Trench junction derived from 3D seismic tomography by using LT OBS network, 7th General Assembly of Asian Seismological Commission and Seismological Society of Japan, 2008 Fall Meeting, X4‐027, Tsukuba, 2008.
　Nakahigashi, K., A. Kuwano, T. Yamada, K. Mochizuki, M. Shinohara, S. Sakai, T. Kanazawa, T. Yagi, S. Hashimoto, R. Miura, S. Amamiya,Y. Murai, T. Takanami, R. Azuma, Y. Yamamoto, R. Hino, and T. Sato,Seismic surveys carried out simultaneously with long‐term oceanbottom seismic observation in off‐Sanriku region, 7th General Assembly of Asian Seismological Commission and Seismological Society of Japan, 2008 Fall Meeting, X4‐028, Tsukuba, 2008.
　Kuwano, A., M. Shinohara, T. Yamada, K. Mochizuki, K. Nakahigashi, S. Hashimoto, T. Yagi, T. Kanazawa, R. Azuma, R. Hino, Y. Machida, S. Amamiya, R. Miura, Y. Murai, T. Takanami, Geometry of plate boundary around Japan‐Kuril Trench junction derived from 3D seismic tomography by using LT OBS network, AGU Fall Meeting, S23A‐1861, San Francisco, 2008.
　Nakahigashi, K., A. Kuwano, T. Yamada, K. Mochizuki, M. Shinohara, S. Sakai, T. Kanazawa, Y. Machida, R. Miura, S. Amamiya, Y. Murai, T. Takanami, R. Azuma, R. Hino, T. Sato,T. Yagi, S. Hashimoto, Plate boundary structure at the Junction of Japan and Kuril Trenches, American Geophysical Union Fall Meeting 2008, S21C‐1834, San Francisco, 2008.
　Yamada, T., K. Nakahigashi, A. Kuwano, K. Mochizuki, M. Shinohara, S. Sakai, T. Kanazawa, T. Yagi, S. Hasimoto., R. Miura, S. Amamiya, Y. Murai, T. Takanami, R. Azuma, Y. Yamamoto, R. Hino, and T. Sato, Microearthquake observation of the off ‐Sanriku, northwestern Pacific margin using long‐term ocean bottom seismometers, 7th General Assembly of Asian Seismological Commission and Seismological Society of Japan, 2008 Fall Meeting, X2‐027, Tsukuba, 2008.
　Yamada. T., T. Kanazawa, M. Shinohara, K. Mochizuki, K. Nakahigashi, A. Kuwano, T. Takanami, R. Hino, and K. Uehira, High dense seafloor seismic networks above the Japan trench and the Nankai Trough subduction zones, International Association of Seismology and Physics of the Earth's Interior General Assembly 2009, S‐9, Cape Town, 2009 （invited）.

（9）本課題の5ヵ年の成果の概要：

1．東南海・南海地震想定震源域における海底地震観測研究

　発生が想定される南海・東南海地震の想定震源域において、長期観測型海底地震計を最大27台設置し、震源域及びその周辺の地震活動を把握した。同一地点において1年間長期観測型海底地震計を設置し観測後、回収し、新規の長期観測型海底地震計を再設置するという方法で、2003年から5年にわたる長期観測を実施した。その結果、地震活動から見ると、観測域にある震源域が4つの特徴的なセグメントに分類できることがわかった。

2．日本海溝・千島海溝周辺の海溝型地震に関する海底地震観測研究

　千島海溝南部から日本海溝にかけての海溝型地震発生域において、1年間の連続観測により、正確な地震活動を把握する観測もこの事業の一部として実施した。すべての領域を一度にカバーすることは困難であるので、対象域を下記の5領域にわけ、それぞれ1年間の連続観測を行い、5年かけて、すべての領域の地震観測を行った。

• 日本海溝北部青森沖　観測2004～2005年　長期観測型海底地震計　18台
• 千島海溝南部根室沖　観測2005～2006年　長期観測型海底地震計　30台
• 日本海溝北部三陸沖北部　観測2006～2007年　長期観測型海底地震計　42台
• 日本海溝中部三陸沖　観測2007～2008年　長期観測型海底地震計　49台
• 日本海溝南部房総茨城沖　観測2008年　長期観測型海底地震計　49台

　これらの観測による正確な震源分布から、日本列島下に沈み込む太平洋プレートの形状が精度よく求まったほか、過去に起こった大地震のアスペリティと地震活動・プレート形状の関係が明らかになった。

（10）実施機関の参加者氏名または部署等名：

　金沢敏彦、塩原肇、篠原雅尚、酒井慎一、望月公廣、山田知朗、中東和夫、桑野亜佐子
　他機関との共同研究の有無：有
　東北大学（5）、防災科学技術研究所（3）、海洋研究開発機構（3）

（11）公開時にホームページに掲載する問い合わせ先：

　氏名：金沢敏彦
　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