課題番号：1402
東京大学地震研究所
特定地域の地殻活動モニタリングシステムの高度化
1．（1）イ．地震発生・火山噴火の可能性の高い地域
1．（2）（2‐1）地震発生システム
1．（2）（2‐2）火山噴火予測システム
1．（3）地震・火山現象に関するデータベースの構築
2．（1）日本列島及び周辺域の長期店広域の地震・火山現象
2．（2）地震・火山噴火に至る準備過程
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。この観測は、宮城県沖地震の想定震源域周辺の地震活動が示す空間的な特徴を把握するために、長期観測型海底地震計を繰り返して、空間的に同一の観測点に設置することにより、観測を長期間継続する。繰り返し観測は、平成14年7月から開始された。これまでの観測により、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から求められた沈み込む太平洋プレートの形状を含む地震学的構造（Shinohara et al., 2007）と、地震活動の対応関係が明らかになりつつある。また、長期間のデータが蓄積されつつあり、想定震源域周辺の地震活動の時間変化を検出できる可能性がある。
「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。こ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。諏訪湖の南側の富士見地区で、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 kmまでの地殻構造が明らかになった（Panayotopoulos，2008）。この構造を使うと震源はJMA一元化震源より平均で3km浅くなるが、それでも活断層より5 kmから10 km下方に存在する。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。
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する手法を開発した。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を明らかにした（Hagiwara et al., 2006）。その結果、反射法による構造（Sato et al., 2005; Hirata et al., 2005）と大局的には調和的な結果が得られたが、房総半島ではプレート上面が反射法による推定値よりやや深いことがわかった。沈み込むフィリピン海プレートの内部変形がスラブ内地震の発生を支配している可能性が示された。この成果を用いて、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。
伊豆半島東部や伊豆大島において、地電位差、比抵抗、3成分磁場，全磁力連続観測を継続してきた。全磁力観測について、伊豆東方沖において消磁や帯磁を示唆する全磁力変化がとらえられたほか，伊豆大島においては間歇的な山体膨張時に長基線地電位差観測データを用いて推定した見かけ比抵抗が低下する現象がとらえられた。
「地震・火山現象のモニタリングシステムの高度化」の中では、大地震の発生や火山噴火の可能性の高い地域において、活動の予測に有用な情報を数多く収集するために、地震現象、火山現象モニタリングの観測項目の多項目化、観測点の高密度化、実時間処理システムの一層の整備を要請している。この要請に答えるため、宮城県沖地震の震源域及びその周辺域（サブテーマ1）、糸魚川‐静岡構造線の震源域及びその周辺域（サブテーマ2）、南関東とその周辺域（サブテーマ3）、伊豆半島東部及び伊豆諸島（サブテーマ4）における自然地震、電磁気、重力の観測からこの地域の地殻活動をモニタリングする。それぞれのモニタリング観測を、通年、ないしは、地震発生、火山噴火時に連続、ないしは機動的に行い、活動の的確な把握に努めると共に、地震発生、火山噴火予測システムに組み込む基礎データを提供する。
本課題の4つのテーマそれぞれについて，全年度にわたって以下の観測研究を実施する．
（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年度からの5カ年計画で、推進本部の選定する「重点的調査観測」の一環として実施されてきた。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。
（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）
平成17年度からの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てきた。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。
首都圏直下地震防災・減災特別プロジェクトに基づいてモニタリングシステムの高度化を図る。フィリピン海プレート内部（スラブ内）地震のモニタリングを行う手法を開発する。
まず伊豆半島東部では、連続観測（地電位差、全磁力）データの変化量の地球電磁気的な統合的解釈を5ヶ年の到達目標としている。変化の原因として、直接には比抵抗、磁化、異常電流等の分布の変化を推定し、さらにその原因として応力変化、熱変化、地殻内部流体の移動等の地球物理的過程が、群発地震活動の盛衰と持つ関連の解明を目指す。そのために必要な観測点の補充（地電位差、全磁力、地磁気三成分変化等の観測）を行うとともに既存観測点が質の良いデータを引き続き取得するための保守を行う。データを過去にさかのぼり、新たな解析手法を取り入れ、地殻活動モニタリングシステムとしての実績の評価をより高精度化する。異なる機関で実施されてきた全磁力観測とデータ整理を一元化する。観測点の補充の最初として、地磁気三成分変化観測点を既存の一全磁力観測点に近接させて設ける。地電位差、全磁力の連続観測を引き続き実施し、地磁気三成分変化の連続観測を新たに開始することにより、これらの変化量の地球電磁気的統合的解釈の下位手法（比抵抗、磁化、異常電流等の分布の推定手法）を開発する。更にこの解釈を補助するために、相対重力の連続観測を可能とする新たな重力計の同地域への展開を視野に、重力計開発を進める。
次に伊豆大島においては、前計画より引き続いて3成分磁場、長基線地電位差連続観測を実施し、比抵抗、異常電流等の分布の変化を推定するとともに、火山活動との関連性を調査する。
平田直（代表），金沢敏彦，篠原雅尚，上嶋誠，小河勉，小山茂，望月裕峰
他機関との共同研究の有無：有
東北大学，千葉大学，京大防災研，防災科技研，東海大等
部署等名：東京大学地震研究所 地震予知火山噴火予知研究推進センター
電話：03‐3818‐3697
e‐mail：hirata@eri.u‐tokyo.ac.jp
URL：
研究開発局地震・防災研究課
-- 登録：平成22年02月 --