特異な大洋中央海嶺での海底・陸上共同地震観測

• 研究課題/領域番号: 04044014
• 研究種目: 国際学術研究
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 共同研究
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 島村 英紀 北海道大学, 理学部, 教授 (10011636)
• 研究分担者: セレボール マークバード ベルゲン大学, 地球物理, 教授 ; ステファンソン ラグナー アイスランド気象庁, 部長 ; ミランダ ミゲル リスボン大学, 助教授 ; シモエス ホセ リスボン大学, 助教授 ; メルザ バシレ 英国国際地震センター, 主任研究員 ; レピン ジャン クロード パリ大学, 理学部, 助教授 ; ヒルン アルフレッド パリ大学, 理学部, 助教授 ; メンデス ビクター ルイ リスボン大学, 理学部, 教授 ; 金沢 敏彦 東京大学, 理学部, 助教授 (30114698) ; 小平 秀一 北海道大学, 理学部, 助手 (80250421) ; 塩原 肇 北海道大学, 理学部, 助手 (60211950) ; SELLEVOLL Markvard Professor, Bergen University, Norway ; MARZA Vasile Professor, International Seismological Centre, U.K. ; LEPINE Jean-claude Professor, University of Paris, France ; HIRN Alfred Professor, University of Paris, France ; STEFANSSON Ragnar Chief Geophysical Investigator, Icelandic Meteorological Office, Iceland ; MENDES-VICTOR Luis Professor, Lisbon University, Portugal ; MARKVARD Sel ノルウエー, ベルゲン大学・地球物理学研究所, 教授 ; ROLF Mjelde ノルウエー, ベルゲン大学・地球物理学研究所, 助教授 ; JOSE Simoes ポルトガル, リスボン大学・理学部, 教授 ; ALVARO Peret アルゼンチン国立極地研究所, 主任研究員 ; VASILE Marza 英国, 国際地震センター, 主任研究員 ; JEAN Claude フランス, パリ大学・地球物理学部, 助教授 ; ALFRED Hirn フランス, パリ大学・地球物理学部, 助教授 ; LUIS Mendes ポルトガル, リスボン大学・理学部, 教授
• 研究期間 (年度): 1992 – 1993
• 研究課題ステータス: 完了 (1993年度)
• 配分額: 13,800千円 (直接経費: 13,800千円); 1993年度: 7,100千円 (直接経費: 7,100千円); 1992年度: 6,700千円 (直接経費: 6,700千円)
• キーワード: 大西洋中央海嶺 / 大西洋の拡大 / 海底地震観測 / 海底地震計 / 三重点 / 地震活動 / 震源分布 / プレート・テクトニクス

研究概要

大西洋中央海嶺は、いまプレートが生まれている場所である。なかでも北緯38°にあるアゾレス諸島付近では、三つのプレート(ユーラシアプレート、北米プレート、アフリカプレート)が同時に生まれている「三重点」といわれる場所で、地球科学の興味の焦点である。またこの三重点からジブラルタル海峡にかけては、アゾレス・ジブラルタル断裂帯が走っており、ヨーロッパ最大の地震であったリスボン大地震(1755年)の震源地にもなっているが、他の断裂帯で起きる地震よりも遥かに大きいこのような大地震がこの断裂帯でだけ、なぜ起きたのかは、大きな謎である。
しかし海嶺についても三重点についても、また断裂帯についても、いままで精密に地下構造が調べられたり、地震活動が詳しく調べられたことはなかった。従来は何千kmも離れた陸から、これら海洋の真ん中に起きる地震を研究するのが唯一の手段で、それゆえ海嶺や三重点や断裂帯は、その地球科学的な重要性にもかかわらず、いまだ、精密な観測と研究のメスがはいっていなかった。
これらの場所で何が起きているかを知る手段のうち、最も強力なものは海底地震観測である。プレートが生まれて動くときには微少な地震が起きる。どこにどんな地震が起きるのかを精密に調べることが、地下に起きているドラマを解く鍵を握っているのである。一方、日本の海底地震計は小型軽量で高感度に作られており、数十台という多数の海底地震計を投入する、という世界の他のグループでは出来ない観測を行うことが出来る。そして、その結果として得られる、従来よりもはるかに精密な海底の微小地震活動の研究についても、精密な三次元地下構造の透視など海洋底の地下構造の研究についても他国をリ-ドしている。
こうして1992年と1993年の両年度に日本から約30台という大量の海底地震計を運び、1992年にはアゾレス諸島近海で、また1993年にはアゾレス・ジブラルタル断裂帯でそれぞれ高感度の群列観測を行った。
それぞれの年度で約一カ月の地震観測期間中に、海底地震計には千個近い多くの微小地震が捉えられて地震観測は成功裏に行われた。
このほか、約5500万年前の海嶺の生まれ始めの部分がノルウェーの西海岸沖の海底に残されている。ここの地下構造を精密に研究することによって、海嶺の初期の活動、つまり大西洋の割れ始めが明らかになる。このため、1992年にはノルウェー沖で30台の海底地震計を使った制御震源地震学(人工地震)の研究も行った。
1992年のアゾレス諸島での観測では、7つの島からなるアゾレス諸島が延びている西北西-東南東の構造線に沿った長さ250キロ、幅150キロにわたる海域に29台の海底地震計を展開した。観測にはリスボン大学(ポルトガル)やポルトガル気象庁の全面的な協力が得られ、また海底地震計の設置と回収には同国の沿岸警備隊の観測船が借りられた。また実験では同時にアゾレス諸島の陸上ではパリ大学(フランス)が臨時に7点の無線テレメータ式の地震観測点を設置して海と陸、双方から地震を追った。
本研究での観測の結果、微小地震はアゾレス諸島を結ぶ構造線に沿って狭い範囲でだけ起きていて、構造線以外ではまったく起きていないことが分かった。そのうえ、詳しく研究すると、構造線に厳密に沿っているわけではなくて、構造線に対して(時計廻りに)雁行状に分布しているいくつかのグループに分かれていることが分かった。また震源の深さは、いずれもごく浅いものであった。
1993年にはアゾレス・ジブラルタル断裂帯付近に25台の海底地震計を展開して、海底地震観測に成功した。これはリスボン大地震の震源であるポルトガル南西沖のゴリンジ・バンク周辺での微小地震活動を捉え、同地域のテクトニクス解明の手掛かりを得ることと、断裂帯付近の深部地殻構造をエアガン-海底地震計による屈折法探査で明らかにすることの二つの目的であった。海底地震計の設置と回収の船はポルトガル側が用意した漁船を使い、エアガンには英国の観測船が使われた。実験では大量のデータが得られたため、まだデータ解析が続いているが、三重点と断裂帯について画期的な成果が得られつつある。

研究成果

• [文献書誌] L.A.Mendes Victor,H.Shimamura,A.Hirn,M.Miranda,J.Simoes,J.Luis,I.Abreu,H.Shiobara,H.Nemoto: "Detailed seismic activity research in the Azores triple junction" Tectonophysics. (to be submitted).
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] L.A Mendes Victor,H.Shimamura,A.Hirn,M.Miranda,J.Simoes,J.Luis,I.Abreu,H.Shiobara,H.Nemoto: "Seismotectonics of the Azores Triple Junction" Tectonophysics. (to be submitted).
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] H.Shimamura,R.Stefansson,T.Watanabe,G.Gudmundsson,P.Einarsson,S.Kodaira,H.Shiobara: "An extremely narrow zone of seismicity along the crest of the Reykjanes Ridge revealed by a dense OBS survey" Geophysical Journal. (to be submitted).
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] R.Stefansson,H.Shimamura,M.Mochizuki,G.Gudmundsson,P.Einarsson,S.Kodaira,and H.Shiobara: "A Detailed OBS Seismicity Study and Sturucture of the Tjornes Fracture Zone,North off Iceland" Geophysical Journal. (to be submitted).
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] R.Stefansson,P.Einarsson,and H.Shimamura: "Seismic activity beneath mid-oceanic ridge crest area revealed by ocean bottom seismographic array" Geophysical Journal. (to be submitted).
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] T.Watanabe,H.Shiobara,T.Kanazawa,R.Stefansson,H.Shimamura: "Microseismicity study on Reykjanes Ridge Crest area revealed by ocean bottom seismograph array" Geophysical Journal. (to be submitted).
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] M.Mochizuki,T.Watanabe,H.Shiobara,R.Stefansson,H.Shimamura: "Microseismicity study to the north of Iceland revealed by sensitive ocean bottom seismograph array" Physics of the Planetary and Earth Interiors. (to be submitted).
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] B.Bryndis,H.Shiobara,G.Gudmundsson,H.Shimamura: "Crustal structure study north of Iceland revealed by ocean bottom seismographs and land-based seismograph array" Physics of the Planetary and Earth Interiors. (to be submitted).
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 渡辺智毅・小平秀一・塩原肇・金沢敏彦・R.Stefansson・G.Gudmundsson・島村英紀: "海底地震観測による1990年7月のReykjanes海嶺の微小地震活動" 地震. 45. 327-337 (1992)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 島村 英紀: "教室ではおしえない地球のはなし" 講談社, 270 (1991)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 川崎一朗・島村英紀・浅田敏: "サイレント・ア-スクェイク" 東京大学出版会, 254 (1993)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 島村 英紀: "韓国語版「教室ではおしえない地球のはなし」" 電波科学社(韓国), 224 (1993)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 島村 英紀: "地震はどこに起こるのか-地震研究の最前線" 講談社, 302 (1993)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 島村英紀・森谷武男: "北海道の地震" 北海道大学図書刊行会, 224 (1994)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] L.A.Mendes Victor, H.Shimamura, A.Hirn, J.M.Miranda, J.Z.Simoes, J.F.Luis, I.Abreu, H.Shiobara, H.Nemoto, S.Kodaira, M.Mochizuki, J.C.Lepine: "Detailed seismic activity research in the Azores triple junction" Tectonophysics. (to be submitted).
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] L.A.Mendes Victor, H.Shimamura, A.Hirn, J.M.Miranda, J.Z.Simoes, J.F.Luis, I.Abreu, H.Shiobara, H.Nemoto, S.Kodaira, M.Mochizuki, J.C.Lepine: "Seismotectonics of the Azores Triple Junction 3 : IPG, University of Paris, Jussieu Paris Cedex 05, France" Tectonophysics. (to be submitted).
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] H.Shimamura, R.Stefansson, T.Watanabe, G.Gudmundsson, P.Einarsson, S.Kodaira, and H.Shiobara: "An extremely narrow zone of seismicity along the crest of the Reykjanes Ridge revealed by a dense Ocean Bottom Seismographic survey" Geophysical Journal. (to be submitted).
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] R.Stefansson, H.Shimamura, M.Mochizuki, G.Gudmundsson, P.Einarsson, S.Kodaira, and H.Shiobara: "A Detailed OBS Seismicity Study and Sturucture of the Tjornes Fracture Zone, North off Iceland." Geophysical Journal. (to be submitted).
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] R.Stefansson, P.Einarsson, and H.Shimamura: "Seismic activity beneath mid-oceanic ridge crest area revealed by ocean bottom seismographic array" Geophysical Journal. (to be submitted).
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] T.Watanabe, H.Shiobara, T.Kanazawa, R.Stefansson, and H.Shimamura: "Microseismicity study on Reykjanes Ridge Crest area revealed by ocean bottom seismograph array" Geophysical Journal. (to be submitted).
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] M.Mochizuki, T.Watanabe, H.Shiobara, R.Stefansson. and H.Shimamura: "Microseismicity study to the north of Iceland revealed by sensitive ocean bottom seismograph array" Physics of the Planetary and Earth Interiors. (to be submitted).
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] B.Bryndis, H.Shiobara, G.Gudmundsson, and H.Shimamura: "Crystal structure study north of Iceland revealed by ocean bottom seismographs and land-based seismograph array" Physics of the Planetary and Earth Interiors. (to be submitted).
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] T.Watanabe, S.Kodaira, H.Shiobara, T.Kanazawa, R.Stefansson, G.Gudmundsson and H.Shimamura: "Microseismicity in the Reykjanes Ridge, July, 1990 : hypocenter distribution derived from an OBS array" Zishin. 45. 327-337 (1992)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] H.Shimamura: Kohdansha, Tokyo, Japan. The Earth --- topics not taught in schools, 270 (1991)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] I.Kawasaki, H.Shimamura, and T.Asada: Tokyo University Press, Tokyo, Japan. Silent Earthquakes, 254 (1993)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] H.Shimamura: Kohdansha, Tokyo, Japan. The Earthquake --- the front of seismology, 302 (1993)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] H.Shimamura and T.Moriya: Hokkaido University Press, Sapporo, Japan. The Earthquakes in Hokkaido, 224 (1994)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] H.Shimamura: Kohdansha, Tokyo, Japan. The Earthquake --- the front of seismology, 302 (1993)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より