産業技術総合研究所

地質情報研究部門
資料 計５９－（５）

産業技術総合研究所での海域に関する観測調査の現状と課題

産業技術総合研究所
理事 佃 栄吉
第59回調査観測計画部会
2013年5月31日

1
産業技術総合研究所
地質情報研究部門

産総研における海域に関する観測調査の取り組み
海底地質調査海域地質図プロジェクト：海洋地質図作成を中心とした知的基盤整備
防災を含めた基礎データとして海洋地質図を作成し、社会に提供

沿岸域地質・活断層調査：浅海域の地質情報および活断層情報整備

白嶺（JOGMEC所有）

関連する海域及び陸域の地質情報を統合したシームレス地質図を作成

津波堆積物調査

浅海域調査のための小型調査船

津波堆積物・変動地形・歴史資料などの調査に基づき、過去の巨大海溝型地震の規模と地震像を明らかにし、将来の地震及び津波規模を予測
仙台平野における掘削調査（a）と得られた津波堆積物（b）、貞観津波の最大水位分布のシミュ
レーション結果(c)2産業技術総合研究所
地質情報研究部門

海底地質調査海域地質図プロジェクト
目的• 日本周辺海域の海洋地質図作成を中心とした知的基盤整備。海域の環境変動の予測や資源開発評価、防災、海域及び海底利用の基礎データとして社会に提供する。

3
産業技術総合研究所
地質情報研究部門

海域地質図プロジェクト-日本周辺海域の知的基盤整備
・調査内容：1航海/年，反射法地震探査，表層地層探査，海底地形調査，全磁力・三成分磁力測定，重力測定，採泥，海底写真撮影，採水など・調査データの公開：概要報告書の出版，海洋地質図の出版（現在はCD出版），DBでの公開
・整備状況：
・1/100万海洋地質図；8枚（整備済）・1/20万海底地質図（重磁力異常図）；35枚出版
2011年度・1/20万表層堆積図；33枚出版（1枚印刷中，2枚完成済） 調査海域
・調査状況：日本列島主要４島周辺の調査終了（2006年度），沖縄・東シナ海海域の調査中

#73

原稿完成済

2012年度
調査海域

釧路沖

落石岬沖

釧路沖 #71#74
道東沖海底地質図

All copyrights are held by the Geological Survey ofJapan, AIST. No part of this database may be usedwithout the prior permission of copyright owner.

Contact : katayama-h@aist.go.jp (Hajime Katayama)

* 出版済

落石岬沖

1. Japan Sea off Tohoku (GH892-93)

The raster images have been produced as a part ofJNES open application research project for enhancing
the basis of nuclear safety, committed by Japan Nuclear
Energy Safety Organization (JNES).

**#70

The Geological Survey of Japan and AIST have beencollecting SBP profiles with other geological andgeophysical data along high density survey lines around
the Japanese Islands. The coverage of this database willbe expanded in future.

Original images which have higher resolution arerecommended to be used for detailed analyses. Contact
the address below for details.

*

2008-2010年度
調査海域

Japanese

3.5 kHz SBP (Sub-bottom profiler) is one of seismic
survey systems to obtain continuous images ofgeological profiles by transmitting 3.5kHz sound pulse
from a research vessel and by receiving reflections
from the sea-bottom and sub-bottom. SBP profiles havehigher resolution in spite of shallower survey depth
below sea-bottom than the air gun seismic profilingsystem, owing to its higher frequency sound source.
Therefore, SBP is useful for investigation of recent
sedimentary processes or fault activities.

*All maps in this database were produced from thedigital topographic data "JTOPO30" provided by Marine
Information Research Center, Japan HydrographicAssociation.

海洋地質データベース

襟裳岬沖

#72

道東沖
表層堆積図

1/20万海洋地質図の例
4

産業技術総合研究所
地質情報研究部門

沖縄プロジェクト
平成20-23年度の調査測線

目的・琉球列島主要島周辺の1/20万海洋地質図の作成＜10区画＞
・沖縄トラフを含む1/50万広域海底地質図の作成＜２区画＞期待される関連成果
・火山や地震/津波などの防災・減災
・サンゴ礁，海洋酸性化など海洋環境研究・黒潮，サンゴ礁，砕屑物供給など海洋古環境研究
・海底熱水鉱床など海底資源研究

第2白嶺丸

表層堆積図＝採泥海底地質図＝反射法地震探査

白嶺

5
産業技術総合研究所
地質情報研究部門

沖縄プロジェクト

防災
南西

慶良間海裂の地質構造
北東基盤垂直変位量（1.8秒往復走時）
基盤直上堆積物
CN11a

琉球弧を横切る顕著な凹地の一つである慶良間海裂（ギャップ）には海底面を変位させる明瞭な正断層が確認される．これらの断層の活動時期と様式の理解は，琉球弧の形成発達史を考える上のみならず，地質変動に伴う防災・減災の面からも重要である．
6

産業技術総合研究所
地質情報研究部門

防災 緊急調査：2011年東北地方太平洋沖地震による海底の変動

2011年東北地方
太平洋沖地震／津波によるタービダイト

堆積物中のセシウム分布の解釈における堆積過程の理解の重要性を示唆

地震動変形堆積物の確認

海洋地質図作成データと緊急調査によるデータから、・広範囲での「地震・津波によるタービダイトの堆積」を確認
・日本海溝底での厚いタービダイトの堆積を確認→日本海溝堆積物を用いた古地震履歴の解明の可能性

地震／津波前後の底質変化
1985年 vs 2012年

7産業技術総合研究所
地質情報研究部門

海底地質調査沿岸域地質・活断層調査
目的• 地質情報の整備が不十分であった浅海域の地質情報（海洋地質図でカバーできない水深50m以浅の地質情報）及び活断層情報を、産総研で開発した小型の音波探査システムで収集し、地質情報を整備する。同時に、関連する海域及び陸域の地質情報を収集し、統合したシームレス地質図を作成する。

8

産業技術総合研究所
地質情報研究部門

調査地域
2008〜2013年までは地質条件の異なる沿岸海域活断層調査を実施
2014年以降は社会的重要性を考慮し、関東周辺、伊勢湾周辺、関西周辺の沿岸海域で調査を継続予定
海域調査内容：1海域/年，（小型）反射法地震探査，海底重力測定，採泥（バイブロコアリング，海上ボーリングほか）など

2008

今までの調査域今後の調査予定域
2012

2008

調査手法と調査内容の例

2010

2009

2013

小型調査船
9
産業技術総合研究所
地質情報研究部門＜新シリーズ＞ 海陸シームレス地質情報集
能登半島周辺（２００８年）
・能登半島北岸の調査を実施し、活断層を新たに発見
・能登半島北部沿岸域の調査
研究成果を＜新シリーズ＞ 海陸シームレス地質情報集として2010年にDVD出版

海陸を横断する地質断面図
海陸シームレス地質図

能登半島地震を起こした活断層

高分解能音波探査で新たに発見した
活断層の反射断面10産業技術総合研究所
地質情報研究部門

津波堆積物調査目的• 津波堆積物・変動地形・歴史資料などの調査に基づいて、過去の巨大海溝型地震の規模と地震像を明らかにし、将来の地震及び津波規模を予測する。

11
産業技術総合研究所
地質情報研究部門

過去に発生した巨大地震及び巨大津波の規模を解明する
より効果的な防災対策への貢献に向けて過去の最大級の地震・津波規模は？
過去の地震のタイプ分けや発生パターンの認定が可能か？
内閣府が公表した最大級の震源・波源

H23年度以降に実施している調査地域
津波シミュレーションのための沿岸地形データ作成を各地で実施

下北半島

仙台周辺
茨城県
北部沿岸
房総半島
徳島県伊島
静岡県沿岸
潮岬周辺

（複合地質リスク評価プロジェクト）（文科省東北地方太平洋沖プロジェクト）

日本海溝
下北半島：日本海溝北部・千島海溝の評価のための津波堆積物調査
仙台周辺：内湾堆積物等から新たな古津波認定手法の検討
茨城県北部沿岸：日本海溝南部の評価のための津波堆積物調査

相模トラフ
房総半島：相模トラフ・日本海溝南部の評価のための沖積層調査（津波堆積物含む）や地中レーダー探査，航空レーザ測量

南海トラフ
静岡県沿岸：駿河トラフ・南海トラフの評価のための津波堆積物調査（沼津周辺，磐田周辺，浜松周辺など）
潮岬周辺：南海トラフの評価のための津波堆積物（津波石）調査，地上レーザ
スキャン測量12産業技術総合研究所
地質情報研究部門

相模トラフ沿いの調査・研究
1703年元禄関東地震の断層モデルの再評価
1703年元禄関東地震の断層モデル

千葉県の津波浸
水予測地図

アウトカム
東京都，千葉県，神奈川県が行谷ほか（2011）の断層モデ
ルを津波ハザード評価のベースモデルとして採用．さらに静岡県が検討中．

（千葉県防災危機管理部）

行谷ほか（2011）

新たなタイプの地震の想定へ向けて（九十九里浜平野南部における地中レーダー探査）
過去2千年間に少なくとも2回の隆起イベントを検出

標高（m）5

元禄，大正の関東地震で隆起していない地域での隆起イベントは別のタイプの地震の存在を示唆
首都圏の地震想定に重要な情報
今後ボーリング調査による年代決定と詳細DEM（50cmメッシュ）による地形解析を実施予定

0500 m13
産業技術総合研究所
地質情報研究部門

南海トラフ沿いの調査・研究
各地で新たに発見されつつある古津波の可能性のある堆積物
静岡県沼津市井田（澤井・未公表）

1000年前以降に1枚の砂層を確認

徳島県伊島

和歌山県串本（潮岬周辺）

静岡県浜松周辺

静岡県磐田周辺

摩擦係数の測定（澤井・未公表）

過去4000年程の間に10枚前後の砂層（宍倉ほか，2013連合大会）（行谷ほか，2011連合大会）

掘削調査で過去約8000年間に14枚の砂層

橋杭岩の津波石は宝永地震クラスの津波時のみ動いている可能性（藤原・佐藤，2012
地震学会）

浜堤列平野で過去約4000年間の津波履
歴（藤原ほか，2012第四紀学会）

684年白鳳地震をはじめ4層の歴史津波の可能性がある堆積物

各地での津波浸水規模評価と地点間の対比による破壊領域の評価
14産業技術総合研究所
地質情報研究部門

海溝型地震の長期予測に関する今後の展望
長期的展望（2020-2030）

短～中期的展望（2014-2019）
過去の地震の復元・履歴解明と最大地震の評価【海溝型地震・津波の復元】
・津波高さ・浸水域
・流速の復元・古文書・津波堆積物・海岸段丘・生物遺骸
・地中レーダ

長期予測から中期予測，地震ハザード評価へ

津波浸水履歴図などの整備・公開【モデリング】
強震動、津波、地殻変動を再現する運動学的
モデル構築

必要な技術・開発

過去数千年における最大地震の破壊
領域と津波の規模をより精度良く推定

・地殻変動の復元
歴史地震の地下水データ

地震サイクルシミュレーションに基づく地震の規模予測と長期的切迫性評価大型計算機

モデル検証：
東北地方太平洋沖やスマトラなど

・測地学的知見
・地震学的知見・古地震データ

海溝型地震との連動性評価

・活断層のトレンチ調査
・海岸沿いのオフフォールト古地震調査
・海域のデータ（海底反射データ、堆積物コア試料）の取得と活用

・東海地震と富士川河口断層帯との関係など【古測地学的データ等の活用】・生物遺骸群集などの分析精度向上
・地下レーダー（GPR）等の活用による地殻変動の抽出
地震時以外の地殻変動をより高い精度で復元繰り返し発生する
巨大地震の規模や間隔を再現

海溝型地震と内陸活断層との連動性評価【履歴の高精度化】
様々な手法（光ルミネッセンス年代；OSL等）を用いた多角的なイベ
ント年代推定【地震サイクルモデルの高度化】
・前兆現象や余効変動を含めた、より高度な地震サイクルモデルとデータ同化システムを構築

15
産業技術総合研究所
地質情報研究部門

運用面・技術面における課題
運用面

技術面

調査船/シップタイムの確保
調査航海経費の確保
研究者の不足良質な試料の採取
良質な反射断面の獲得
堆積物の年代決定
反射断面と地質層序との対比

津波堆積物調査

研究者の不足年代測定精度の限界
開発による調査地の限定

歴史資料

研究者の不足記述からの正確な津波高や地殻変動量の推定

海底地質調査海域地質図プロジェクト
沿岸域地質・活断層調査16