反射法地震探査による日高衝突帯下大陸地殻形成機構の解明

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12304027
• 研究機関: 千葉大学
• 研究代表者: 伊藤 谷生 千葉大学, 理学部, 教授 (50111448)
• 研究分担者: 宮内 崇裕 千葉大学, 理学部, 助教授 (99212241) ; 金川 久一 千葉大学, 理学部, 助教授 (40185898) ; 伊勢崎 修弘 千葉大学, 理学部, 教授 (60107943) ; 佐藤 比呂志 東京大学, 地震研究所, 助教授 (00183385) ; 岩崎 貴哉 東京大学, 地震研究所, 教授 (70151719)
• キーワード: 日高衝突帯 / デラミネーション / 太平洋プレート / 反射法地震探査 / レシーバ関数

研究概要

今年度は本研究の最終年度であるため、2000年9月に行われた日高超深部地震探査結果の解析を行い、日高衝突帯の超深部構造を明らかにする糸口を見つけだすことが中心的課題であった。このため、年度の前半は、探査結果解析のための前処理を千葉大学所有の反射法処理システムを用いて行い、後半は、新たに導入した汎用地震探査処理システムSuper XCを用いて解析作業を進めた。また、この作業と平行して、測線周辺の地質調査を行った。これらを通じて明らかになったことは以下の点に要約される。
1)日高主衝上断層(HMT)は低角であり、しかも地下2km程度でほとんど水平になる。これは、変成岩類主帯の構造から推定されてきたことと調和的である。
2)TWT14秒付近に顕著な反射面群として把握されているものは、自然地震の震源分布との対応関係から太平洋プレート上面と推定される。
3)デラミネートした千島下部地殻下半分のイメージは現在までの処理過程では把握されていない。その理由としては、高角なためイメージングできない、破砕されているため地震波が散乱し反射面を形成できない、エクロジャイト化して上部マントルと区別できない、の3つが考えられるが、1つを特定できない。
4)東北日本側のウェッジにも顕著な反射面が認められ、当初考えられていた単純なデラミネーション-ウェッジモデルよりも複雑な"刺しちがえ"構造の存在が推定される。
5)イドンナップ帯中の冬島変成岩類の西縁断層は衝上断層である。
6)日高超深部地震探査と平行して行われた遠地自然地震のレシーバ関数解析についての予察的研究によれば、4)に対応するインターフェースの存在が確認される。
これまでの解析は最もベーシックな段階であるにもかかわらず、日高衝突帯超深部構造解明の糸口を与えるものである。今後の本格的な処理作業によって、解明へ大きく前進するであろう。

研究成果

• [文献書誌] Ito, T.: "Active faulting,lower crustal delamination and ongoing Hidaka arc-arc collision,Hokkaido,Japan""Seismotectonics in Cnvergent Plate Boundary"(Y.Fujinawa et al.,eds.),Terra Pub.. 219-224 (2002)
• [文献書誌] Takanashi, M., Nishizawa, O., Kanagawa, K., Yasunaga, K.: "Laboratory measurements of elastic anisotropy parameters for the exposed crustal rocks from the Hidaka Metamorphic Belt,Central Hokkaido,Japan"Geophysical Journal International. 145(1). 33-47 (2001)
• [文献書誌] Iwasaki, T., Yoshii, T., Hirata, N., Sato, H.: "New features of island arc crust inferred from seismic refraction/wide-angle reflection expeditions in Japan""Seismotectonics at the subduction zone"(Y.Fujinawa et al.,eds.),Terra Pub.. 57-70 (2002)
• [文献書誌] Miyauchi, T.: "Late Quaternary tectonic and isostaticregional crustal uplift in the Korean Peninsula through paleoshoreline analysis,compared with Japanese Islands"Transaction of Japanese Geomorphological Union. 22(3). 277-285 (2001)
• [文献書誌] Karp B., Karnaukh V., N.Isezaki: "Acoustic basement and sedimentary layer of the Japan Sea.In:Geology and mineral resourses of Russian shelf areas"GEOS. (In press). (2002)