研究課題
2017年2～3月、宮城県沖と福島県沖のアウターライズ海域における2本の調査測線で、反射法地震探査データを取得した。福島県沖の調査測線はアウターライズ域に巨大な海山が位置する測線であり、アウターライズ断層の発達に海山が及ぼす影響の把握を目指して大規模OBS構造探査も実施した。また、宮城県沖の日本海溝域で2015年度に実施した構造探査データの解析も進めた。その結果、アウターライズ域に多数の単成火山(プチスポット火山)が位置している海域では、最浅部の堆積層が薄くなっている一方でその直下の地震波速度が低いことが分かってきた。岩手県沖などにおける反射法探査や掘削研究の過去の成果を合わせて考えると、最近の火成活動により古くからある遠洋性の堆積層が損なわれた、または変質した可能性も考えられる。更に、2016年度から繰り越した経費により、2017年9月からは、宮城沖日本海溝の海溝軸周辺ならびに海溝海側斜面において、超深海型海底地震計を含む35台の海底地震計を使用した海底地震観測を開始した。観測は2018年2月まで継続する予定である。さらに2018年3月より海底地震計10台を用いた海底地震観測を、宮城沖海溝海側斜面において開始する予定である。更に、上記成果、海溝軸付近の既存の地下構造探査データ、および詳細な海底地形データを用いて、宮城沖から三陸沖において海溝軸から30km程度の範囲で連続性のよい正断層のトレースを進め、当初予定より前倒しで断層分布図を作成作業に着手した。
2: おおむね順調に進展している
地下構造探査：岩手県沖アウターライズ海域で実施された既存構造探査データの解析研究を進めた。その結果、プレート形成時の海嶺の伝搬の痕跡が見られる場所では、海底面から少なくとも最上部マントルに至るまで地震波速度が低く、またVp/Vs比が高いことから、破砕度や含水量が高いことが分かってきた。海嶺伝播の痕跡が見られる部分では周辺よりもアウターライズ断層が顕著に発達していることから、この観測事実は太古から残る古傷が現在のアウターライズにおける断層活動に強い影響を与えている可能性を示唆している。更に、宮城県沖と福島県沖のアウターライズ海域で新たに反射法地震探査データを取得し、データ解析を進めた。その結果、宮城・福島沖アウターライズ域に多数のプチスポット火山が位置している海域では、最浅部の堆積層が薄くなっている一方でその直下の地震波速度が低いことが分かってきた。海底地震観測：日本海溝北部で発生したアウターライズ地震である1933年昭和三陸地震の震源域において、2015年6月から9月にかけて海底地震観測を実施した。この観測では、海溝軸周辺ならびに海溝海側斜面に超深海型海底地震計を含む35台の海底地震計を設置した。得られたデータの解析から、深さ40km付近まで正断層型の地震が発生しているのに対し、深さ50km付近では逆断層型の地震が発生していることがわかった。震源分布も合わせて考えると、深さ40km付近まで達するやや高角な正断層がアウターライズ地震の震源モデルとして示唆される。また、多くの震源は折れ曲がり断層の発達による海底の崖地形に沿うようにして起きている傾向が見えてきた。同様の分布は、宮城沖を中心とした海域で行われてきた既存の観測でも見られており、海底地形に見られるホルスト・グラーベンを形成する正断層が、アウターライズにおける地震活動と深く関係していることを示している。
平成29年度実施項目（１）地下構造探査に関しては、宮城県沖アウターライズ海域において、稠密反射法地震探査を実施し、アウターライズ断層のマッピングを進める。実施項目（２）地震観測に関しては、日本海溝南部福島、茨城沖の海溝軸周辺ならびに海溝海側斜面において、超深海型海底地震計の回収を行い、得られたデータから詳細な震源分布を明らかにする。実施項目（３）津波計算・津波データベース作成に関しては、海溝軸周辺の断層分布図を作成し、それに基づいた津波計算のパラメータテスト等を実施する。平成30年度（１）に関しては、稠密反射法探査データの取得が残っている福島沖中部・南部域、また、天候等によっては三陸沖の一部で調査を実施し、本研究での稠密反射法探査を終了する予定である。（２）に関しては、宮城沖海溝軸付近を中心に観測を実施し、本研究での地震観測を終了する予定である。さらに、福島沖から三陸沖にかけての海溝軸から150kmの範囲でアウターライズ潜在断層のマッピングをすすめる予定である。（３）に関しては、上記（１）（２）で作成されるアウターライズ潜在断層の断層情報を基に、平成30年度時点で同定が終了した潜在断層に対して、S-net観測点での津波波形、および沿岸地域での津波波形の計算を進める。その際、断層すべりの不確実性による誤差評価の検討を行う。平成31年度（１）（２）に関しては、アウターライズ潜在断層のマッピングの最終的な取りまとめを行う。（３）に関しては、本研究対象域である福島沖から三陸沖でのM7.5以上の規模を持つすべての潜在断層に対して、津波計算、および誤差評価を行い、S-net観測点での津波波形データベース、特定の沿岸地域における津波浸水データベースを構築する。また、本研究によって得られた、アウターライズ潜在断層、各データベースはホームページ等を活用して一般に公開する。
すべて 2017 2016 その他
すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (21件) (うち国際学会 12件、 招待講演 2件) 備考 (2件)
地学雑誌
巻: 126 ページ: 113～123
Geophysical Research Letters
巻: 43 ページ: 666～673
10.1002/2015GL067363
http://www.jamstec.go.jp/outerrise/
http://www.jamstec.go.jp/jamstec-j/IFREE_center/
