北海道周辺の超巨大地震の発生サイクル及び震源過程の解明・プレート運動の解明による衝突帯モデルの構築

課題番号：1002

（1）実施機関名：

北海道大学

（2）研究課題（または観測項目）名：

北海道周辺の超巨大地震の発生サイクル及び震源過程の解明・プレート運動の解明による衝突帯モデルの構築

（3）研究執行の形態

1．新規に研究課題を立ち上げる
2．従来ある研究課題の研究計画に修正を加えて実施する
（現研究課題番号：1002）

（3）もっとも関連の深い建議の項目

5（1）ア．超巨大地震の発生サイクルの解明

（4）その他関連する建議の項目：

見直し前の建議の項目番号

2．地震・火山現象解明のための観測研究の推進

（1）日本列島及び周辺域の長期・広域の地震・火山現象

ア．列島及び周辺域のプレート運動、広域応力場
オ．地震発生サイクルと長期地殻歪

（5）これまでの関連する研究成果（または観測実績）の概要（もしも継続課題ならば）：

　従来ある課題研究「北海道周辺域の連動型巨大地震・プレート運動の解明による衝突帯モデルの構築」の中の1つのサブ課題研究として「北海道・千島列島沿岸で津波堆積物を含む地質学的調査を行い、その結果を津波数値計算によりモデル化し、過去の連動型巨大地震の震源域・規模の詳細を解明する研究を実施してきている。さらに海底構造調査により連動型巨大地震の際に破壊されると考えられる千島海溝近傍のプレート境界の詳細構造を明らかにし、巨大津波の励起過程を解明する研究も実施してきた。
　具体的には、十勝、根室、色丹島の臨海低地において野外調査をおこない、過去約3000年の津波堆積物層序を検討した．調査をおこなったのは、浦幌町豊北字ヌタベツトの低湿地（海岸から370～625mの範囲）、根室市別当賀の低湿地（海岸から100～370m）、色丹島南東部イネモシリ付近（海岸から330～580m）である．津波堆積物は粒度分析・組成分析・珪藻分析等の解析により津波堆積物を判別することにより確認された過去3000年間の津波発生回数は、浦幌で8回、根室で7回、色丹島で6回であったことを解明し、さらに津波イベント毎にその津波堆積限界に差があることも明らかにした。さらに、津波遡上数値計算に砂移動の数値計算を組み合わせ津波堆積物の堆積構造を再現する数値実験に成功した。

（6）本課題の平成25年度までの到達目標：

北海道南部から東北地方までを含んだ広範囲な沿岸での津波堆積物調査を実施し、巨大津波・超巨大地震の発生サイクルを統一的・総合的に解釈する。

（7）本課題の計画の概要：

　従来ある課題研究を全て移動するものであり、ほとんどの研究課題で研究計画に変更の必要はない。
従来の研究課題の総合的研究は下記に示す4つの柱から構成される。

（1）アムールプレートおよびそれから派生するテクトニックブロックの運動やその境界をGPS観測による地殻変動データや地震観測データから推定し、それらが衝突している日本海東縁部から北海道・サハリンにかけてのテクトニクスモデルを構築する。

（2）北海道・千島列島沿岸で津波堆積物を含む地質学的調査を行い、その結果を津波数値計算によりモデル化し、過去の連動型巨大地震の震源域・規模の詳細を明らかにする。さらに海底構造調査により連動型巨大地震の際に破壊されると考えられる千島海溝近傍のプレート境界の詳細構造を明らかにし、巨大津波の励起過程を明らかにする。

（3）連動型巨大地震のモニタリング手法の開発としてコーダQの解析から震源域での応力変化を推定する手法を開発する。さらに地磁気観測からピエゾマグネ応力変化理論に基づき地殻内応力変化をモニタリングする手法を高度化する。

（4）横穴式歪計・ボアホール式多成分歪計等の連続ひずみ観測データを高精度で解析し、連動型巨大地震のプレスリップを捕える手法の高度化を進めるとともに、これらひずみ計の広帯域地震計としての性能を活用し、リアルタイム津波予測システムの手法開発を目指す。

本課題による追加研究は（2）の中の津波堆積物を含む地質学的調査とその津波数値計算によるモデル化の部分であり、北海道太平洋沖では2011年東北地方太平洋沖地震発生以前から超巨大地震の発生が津波堆積物の調査により確認されてきた。現課題研究でも北海道から千島列島にかけて津波堆積物を総合的に解釈し、数値計算手法を用いてそれらを再現することで震源断層をモデル化する研究を進めてきた。しかし、2011年東北地方太平洋沖地震の発生を受けて、津波堆積物調査は北海道南部から東北地方までを含んだ広範囲な沿岸で実施し、統一的・総合的に解析することが最重要研究課題となってきた。本課題研究はそれを最重要課題として加える。

（8）実施機関の参加者氏名または部署等名：

参加者：

谷岡勇市郎・茂木透・高橋浩晃・勝俣啓・村井芳夫・西村裕一・山田卓司・中村有吾・東龍介・大園真子・Aditiya Gusman

共同研究機関：

東京大学地震研究所・東北大学・九州大学・北海道立地質研究所・サハリン海洋地球物理研究所・ウラジオストックロシア極東大学・ ハバロフスク地球物理研究所・カムチャッカ火山地震研究所

他機関との共同研究の有無：

有

（9）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：北海道大学大学院理学研究院附属地震火山研究観測センター
電話：011-706-2640
e-mail：tanioka@mail.sci.hokudai.ac.jp

（10）この研究課題（または観測項目）の連絡担当者

氏名：谷岡勇市郎
所属：北海道大学大学院理学研究院附属地震火山研究観測センター
電話：011-706-2640
FAX：011-746-7404
e-mail：tanioka@mail.sci.hokudai.ac.jp