著者

島村 英紀 MARKVARD Sel 末広 潔 金沢 敏彦 岩崎 貴哉

出版者

北海道大学

雑誌

海外学術研究

巻号頁・発行日

1987

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本研究では, 1988年に予定されている「本調査」を主な調査として, いまだナゾである大西洋中央海嶺の北部にあるプレート・テクトニクス研究の空白の部分について, すでに多くの研究の実積のある日本の海底地震計を使って, 日本とノルウェーの共同研究として, 精密な地下構造の探査と高感度の自然地震観測を行う. 1987年に行われた「予備調査」では, この研究の一環として, プレートの境界として, 日本のそれとは対照的な「受動的な境界」の精密な地下構造探査を, 世界で初めて, フィヨルドの底に海底地震計を並べて人工地震を行うという研究手法によって行った.この一連の研究によって, 海底から大陸にかけての地殻と上部マントルの『精密な地下構造』が初めて明らかになることと, 微小地震の活動を調べることによって, この付近の『プレートの現在の動きを知る』ことができ, 地球科学上, 大きな貢献をすることが期待される. なお, 海底地震計の設置と人工地震には, ノルウェーの大学の観測船が使われる.実験は海底地震計の場所を変えて二回繰り返され, 合計2万4千本もの地震記録を得ることができた. 解析には約半年を要するが, 記録の質は, もっとも遠い観測点でも良好なので, これらの記録を解析することによって, 同地域でいままでに得られたうちでも, もっとも精密な地殻構造が得られるものと期待されている.また, 次年度以下の本調査の実施についても, 明るい見通しを得ることができた.本調査に使うノルウェーの観測船と, 人工地震のための機材をテストするとともに, 共同研究者であるノルウェーの地球物理学者と共同して, 本調査で行う全体の地殻構造調査のいわば「東の端」である調査を, ノルウェーの大西洋岸で予備調査として行った.具体的には, ノルウェーの大西洋岸から直角に内陸に開けている, 同国最長のフィヨルドであるソグネフィヨルド(長さ200km)の中で, ベルゲン大学の観測船『ホーコンモスビー』(490トン)をつかって, 日本から運んだ海底地震計6台を設置し, ベルゲン大学の所有する大型エアガンで人工地震を行って, ノルウェー大西洋岸の地殻構造を求めるための一連の実験を行った. ノルウェーの大西洋岸は, 「受動的なプレート境界」として地球物理学では重要であるにもかかわらず, フィヨルドが縦横に走るほか, 山岳地帯に阻まれて, 通常の地震探査が行いにくかった. このため, 海底地震計とエアガンをフィヨルドの中で使うというのは, いままでだれも行っていなかった, 地下構造を調べるための効果ある手法なのである.

著者

島村 英紀 SELLEVOLL Ma EINARSSON Pa STEFANSSON R 末広 潔 金沢 敏彦 塩原 肇 RAGNAR Stefansson MARKVARD Sellevoll PALL Einarsson MARKVARD Sel PALL Einarss RAGNAR Stefa 岩崎 貴哉

出版者

北海道大学

雑誌

国際学術研究

巻号頁・発行日

1990

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大西洋中央海嶺は、いまプレ-トが生まれている場所である。アイスランドは、その海底山脈がたまたま島になったところである。海嶺については、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。たとえば地震活動については、何千キロメ-トルも離れた陸から中央海嶺に起きる地震を研究するのが唯一の手段だった。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結果得られる、従来よりもはるかに精密な微小地震活動の研究と、精密な三次元地下構造の透視など、地下構造の研究についても、他国をリ-ドしている。このように中央海嶺付近は、その地球科学的な重要性にもかかわらず、いまだ、精密な観測のメスがはいっていなかった。今回の研究は中央海嶺上にあるアイスランドという希有な場を足がかりにして、世界でも初めて成功裏に行われた海底地震研究である。大量のデ-タが得られたために現在まだ解析が続いているが、画期的な成果が得られつつある。具体的には1990、1991の両年とも日本から約20台という大量の海底地震計を運び、アイスランド近海で高感度の海底地震群列観測を行った。同時にアイスランド陸上には臨時に十数点の高感度地震観測点を設置して海と陸、双方から地震を追った。1990年夏には、アイスランドから南西に伸びるレイキャヌス海嶺で長さ150キロ、幅40キロにわたる海域に18台の海底地震計を展開した。観測にはアイスランド気象庁とレイキャビック大学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アイスランド側の全面的な協力を得て、同国の海上保安庁の船が借りられた。また設置した海底地震計の近くでは、同国のトロ-ル漁業を一カ月の観測期間中、遠慮してもらった。このため海底地震計すべてを順調に回収出来た。この観測の結果、微小地震は海嶺軸に沿ってだけ分布しており、その幅はわずか5キロメ-トル以下であることが分かった。海嶺の両側では全く地震は発生していないことも分かった。そして微小地震は海嶺軸に沿って一様に分布しているのではなく、地震活動の高いところと低いところが発見され、しかも過去の海底火山地震活動との関連が明らかになった。一方、微小地震の震源の深さは、海嶺軸から鉛直下方に伸びているのが分かり、しかもその深さは地下12キロメ-トルまで伸びていることが分かった。従行、海嶺軸下でプレ-トを生むマグマ活動がどのくらいの「根」の深さを持っているかはナゾであり、漠然と2、3キロメ-トルに違いないと考えられていたが、今回の研究によって、海嶺の「根」はずっと深いことが初めて明らかにされたことになる。また一カ月の地震観測期間中、二度にわたって群発地震が捉えられ、そのいずれもがごく細い煙突状の筒の中を震源が移動したことも確かめられた。このような海嶺の群発地震の詳細が捉えられたのも世界で初めてである。1991年にはアイスランドの反対側、北側で海底地震観測を行った。この海域は新しいプレ-トを生んでいる大西洋中央海嶺が、複雑で百キロメ-トル以上もの幅にひろがったトランスフォ-ム断層をなしているところで、世界的にも地球科学の大きなナゾを残している場所である。このアイスランド北側から北大西洋にかけての大西洋中央海嶺で21台の海底地震計と約15台の陸上地震観測点が連携した微小地震観測に成功した。全ての地震計は無事に回収された。また、地下構造を研究するための人工地震実験も行って、従来ナゾだった地下構造を調査した。デ-タは現在、解析中である。この両年度の研究で、従来の地震観測では把握することのできなかったアイスランド周辺の大西洋中央海嶺で何百個という微小地震を捉えることが出来て、地震活動がはじめて精密に分かり、また未解明だった地下構造が知られた。捉えた地震のマグニチュ-ドは1とか2とかの微小地震である。また、アイスランドの南北で明瞭に違う大西洋中央海嶺のそれぞれの活動について、世界でも初めての詳細な知見を得ることが出来た。