著者
鶴我 佳代子 関野 善広 神田 穣太 林 敏史 萩田 隆一 會川 鉄太郎 保坂 拓志 菅原 博 馬塲 久紀 末広 潔 青山 千春 鶴 哲郎 中東 和夫 大西 聡 稲盛 隆穂 井上 則之 大西 正純 黒田 徹 飯塚 敏夫 村田 徳生 菅原 大樹 上田 至高 藤田 和彦
出版者
日本地球惑星科学連合
雑誌
JpGU-AGU Joint Meeting 2017
巻号頁・発行日
2017-03-10

【はじめに】 東京海洋大学では、平成29年度に新設される海洋資源環境学部において、海底および海底下構造を対象とした海底科学に関する実習・教育・研究を行い、我が国の海洋の将来を担う海洋観測人材の育成を目指している。その機能強化の一環として、可搬型海域2次元地震探査システムを新たに導入した。この地震探査システムは、小規模ながら海底下の浅層構造調査に有用な性能を有しており、学生に対する最先端技術の実習・教育の実施と同時に、駿河湾など日本周辺の重要な海域の浅層構造精密調査に有効利用されることを目標としている。2016年11月、我々はこのシステムを東京海洋大学練習船「神鷹丸」に搭載し、初の海域探査試験として静岡県駿河湾での試験航海に臨んだ。本発表は、本学の地震探査システムの概要を紹介し、試験航海とその成果の第一報を報告するものである。【観測システムの概要】 我々は、2016年11月13~19日の期間中、静岡県駿河湾内において、エアガン震源を用いた2次元反射法地震探査および海底地震計を用いた屈折法地震探査の試験を実施した。この地震探査システムは、10ftコンテナ規格の格納庫に入った震源部・コンプレッサー・受振アレイ部、およびPC等の制御・収録システムにより構成される。震源はBolt社製エアガン1900LL(260cu.in) 2基からなるTwin-Gunを 2対擁し、発震時は左右両舷から1対ずつ曳航する。海上受振アレイは、Hydroscience社製デジタルストリーマーケーブル(長さ600m、センサー間隔6.25 m、96チャンネル)と最後尾の測位用テールブイで構成される。システムは全て可搬型になっており、本学練習船「神鷹丸」(総トン数 986トン、全長65 m、幅12.10 m)の後部甲板および室内観測室に設置する。屈折法地震探査では、Geospace社製海底地震計OBXを21台海底に設置した。OBXは近年石油探査などの浅海調査の際に非常に多くの数を海中ロープで接続し、海底に設置し、観測後回収するタイプの海底地震計である。OMNIジオフォン3成分とハイドロフォン1成分の4成分観測ができる。【駿河湾における試験航海】 駿河湾は陸/海のプレート境界に位置し、深部地震活動を正しく理解するためには、精確な海底下構造の情報が必要不可欠である。この地域は東海地震の震源想定域として地震や地殻変動などの観測網整備が重点的に行われているが、海域における詳細な地下構造調査は陸域のそれと比べると多くはない(例えば村上ほか(2016)など)。そこで我々は、本学の地震探査システムの稼働試験およびその調査性能の検証にあたり、駿河湾海域を調査地域とし、2次元反射法および屈折法地震探査による浅部地下構造の精密調査を試みた。調査は、2016年11月13~19日の期間中、駿河湾内の東部・北部・西部の海域に設定した4つの測線(A~D:総測線長約74km)において、3.5ノット程度の船速で曳航し、50m間隔の発震を行った。東部B測線では、Geospace社製海底地震計OBX21台を投入し同時観測した。日本国内において本タイプの海底地震計による海底アレイ観測は、これが初である。また西部D測線では東海大学による海底地震計4台によって同時観測がおこなった。一次解析の結果からは、駿河湾東部A測線(24km)では、ほぼ平坦な海底下に厚さ~200m程度の堆積層があり、その下には陸上延長部の地形と相関を有する地層境界の明瞭な起伏が見られた。駿河トラフ軸を東西に横断する北部C測線(17.5 km)や、東海地震の震源想定域に含まれる駿河湾西部D測線(石花海南部~清水港沖; 32.5km)では起伏の多い海底地形と一部食い違いとみられる構造が見られている。本システムに関わる技術検討および詳細な構造解析については本発表にて報告する。【謝辞】 本調査は、静岡県漁業協同組合連合会、駿河湾の漁業協同組合・漁業者の皆様の多大なるご協力のもと実施することができました。共同研究により東海大学には実習船「北斗」による海上支援を頂き、本学練習船の安全な航行と調査航海にご協力いただきました。また産学共同研究により㈱地球科学総合研究所、ジオシス株式会社の皆様には多岐にわたるご協力をいただきました。心より御礼申し上げます。最後に初めての地震探査試験航海にも関わらず強力なサポートをしてくださった本学の「神鷹丸」乗組員、陸上支援をいただいた海洋観測システム研究センター、船舶運航センターのスタッフに感謝いたします。
著者
鶴我 佳代子 笠原 順三 三ケ田 均 山岡 耕春 藤井 直之
出版者
Tokyo Geographical Society
雑誌
地學雜誌 (ISSN:0022135X)
巻号頁・発行日
vol.115, no.1, pp.51-71, 2006-02-25
被引用文献数
3

Large earthquakes along the subducting plate boundary occur repeatedly in the area of an asperity that consists of a strongly coupled zone between two plates. Other areas along the subduction zone are considered to be stable-quasi-stable slip region, which is called a non-asperity, might release strain energy caused by oceanic plate subduction. The physical states of large asperities under the ocean are not well known at present because of the lack of offshore stationary observation networks (e.g., geodetic, seismic and electromagnetic networks).<BR>Strong PP reflections from the subducting plate boundary were found in aseismic zones along the Japan Trench and in the slow slip region in the Tokai region. These features suggest the presence of low-Vp/soft materials and/or fluid along the subducting plate boundary. Such regions might cause continuous or intermittent aseismic slow-slips. If we can map areas of strong PP reflections from observations such as refraction-reflection studies using Ocean Bottom Seismometer (OBS) -airgun surveys, we will be able to obtain the distribution of asperities along the plate boundary.<BR>Assuming that slip acceleration at non-asperity regions might trigger a large earthquake at adjacent asperities, a sudden change of physical states in a non-asperity region might suggest a high probability of plate-boundary earthquakes. Changes due to slip acceleration might be detected by continuously monitoring seismic reflection intensity at non-asperity regions. To perform continuous monitoring, we propose the Accurately Controlled Routinely Operated Signal System (ACROSS), with an integrated active monitoring method using continuously transmitting seismic and electromagnetic sinusoidal waves, which are accurately controlledby a GPS clock with a sophisticated signal analysis method.<BR>The ACROSS seismic source at Toki city in central Japan has been operated continuously for more than 2 years. A field experiment in the Tokai region, central Japan, using this transmission method provided sufficient S/N ratios for the Pg phase traveling 60 km through stacking the data for one month.<BR>Submarine cable OBS systems near the trenches enable us to continuously monitor seismic reflection signatures provided by ACROSS systems located on land. The planned submarine cable OBS in the Tonankaki region might be a good real-time receiver system.<BR>The Exploration of Asperities-Reflectors System (EARS) is proposed for integrating the necessary research components-mapping, monitoring, and real-time continuous monitoring of the Earth's crust. In this paper, we describe the analytical method and important points in such a study.