温泉地学研究所と国土地理院のＧＰＳデータの統合解析結果から検出した
箱根火山の地殻変動
岩國真紀子 *・原田昌武 *・棚田俊收 *・伊東博*

Crustal movements in the Hakone volcano detected from the integrated analysisof Hot Springs Research Institute of Kanagawa Prefectureand Geographical Survey Institute GPS databy*1*2

Makiko Iwakuni , Masatake Harada , Toshikazu Tanada*2 and Hiroshi Ito*2
はじめにデータと GEONET による広域な GPS データとの統合が温泉地学研究所（以降、温地研とする）では神奈川望まれてきた。これにより、箱根火山を中心とした基線県西部地震の発生メカニズム解明と箱根火山の活動状況数が大幅に増え、地殻変動検出能力の向上が期待できる。

をモニタリングするために、箱根火山および神奈川県西本報告では、温地研と地理院の観測点のデータを統部地域を中心に地震・地殻変動の観測をおこなっている合できるシステムを構築し、基線長変化の解析をおこな（温泉地学研究所、1999）。

った。次に、この解析結果から検出された箱根の火山活1.

地殻変動観測の項目のひとつである GPS 測量は、真鶴と箱根観測点では 1991（平成 3）年度から、山北と中動にともなう地殻変動について検討した結果を報告する。

井観測点では 1992（平成 4）年度から観測を開始し、現在も継続中である（棚田ほか、2002；丹保ほか、2002；

２.

解析方法

原田・板寺、2009）。観測結果である距離変化（基線長2001（平成 13）年以降、温地研では Leica 社の機器変化）は、温地研のホームページ上で準リアルタイム公に特化した専用の GPS 基線長解析ソフトウェア（CRNet）開され、神奈川県西部地域の地震・火山活動のモニタリを用いて、1 日 1 回相対測位の方法で自動解析処理をお2007）
ングの為に活用されている（本多、。しかしながら、こなっている（丹保ほか、2002）。しかし、この専用解火山活動による地殻変動が生じた場合、４観測点は箱根

析ソフトウェアは、契約した観測点数しか利用できな火山から最大で 20km 程度しか離れていないため、基線い制約があり、GEONET データを追加解析することは長解析の固定点そのものが火山活動に伴う地殻変動の影難しかった。そこで Leica 社のソフトウェアで自動解析響を受けてしまう可能性がある。

する方法とは別に、今回は GIPSY-OASIS Ⅱという精密一 方、 国 土 地 理 院（ 以 降、 地 理 院 と す る ） で は、GPS 解析ソフトウェア（Lichten and Borders，1987）をGPS を各種測量の基準点として利用、さらには、地震使用した。これにより温地研と他の機関のデータとを結調査研究や火山噴火予知研究のための地殻変動監視を目合させた解析ができるようになり、温地研の観測網内部的として、日本全国に約 20km 間隔で約 1200 点の電子の地殻変動だけでなく、温地研と他の機関の観測点間の基準点の観測網（GEONET）を整備している（測地観測

地殻変動なども調べることができるようになった。

センター、2004）。この観測網により、火山活動によるこの温地研と地理院データとを結合させた解析では、地殻変動が生じた場合でも、変動の影響を受けないよう精密暦を用いて、各 GPS 観測点の位置座標を 1 日 1 回な基線長解析のための固定点を選択できる。しかし、箱推定した。解析期間は 1998（平成 10）
年 1 月から 2007
（平根火山（カルデラ内）には１カ所の GEONET 観測点し成 19）年 3 月までの約９年分（3376 日分）である。観か無く、火山活動のような局地的な変動をとらえるため測点としては温地研 4 観測点に加え、温地研の観測点をには十分ではない。このような背景から、温地研 PGS取り囲むように、GEONET の 25 観測点を使用した。こ*1 ( 財 ) 日本気象協会〒 170-6055*2 神奈川県温泉地学研究所

東京都豊島区東池袋 3-1-1 サンシャイン 60〒 250-0031

神奈川県小田原市入生田 586

報告 , 神奈川県温泉地学研究所報告 , 第 41 巻 ,51-56,2009.

55 階同様な縮みは「小田原（950230）」と「大井（950299）」、「湯河原（93042）」でも観測されている。「山北（YKI0）」の南北方向の縮みは固定点「牧丘（950264）」に対し3cm 程度であった。この傾向は丹沢山地に設置されている GEONET 観測点「山北（93031）」でも同じである。
一方、「箱根（HAK0）」や「御殿場（93038）」は固定点「牧丘（950264）」に対し、南北方向の縮みは 1cm 程度と小さい。しかし、「箱根（93068）」は 2001（平成 13）年 6月から 8 月にかけて 2cm 程度の縮み方向の緩やかなステップを伴いながら、2007（平成 19）年 8 月までに約4cm の縮みを示した。また、「裾野 2（960621）」においては、南側に１cm 程度伸びる逆センスであることがわかった。
温地研および GEONET 観測点が近接する山北や中井、真鶴では、両機関が所有する観測点は固定点に対してほぼ同じ経年変化を示すことがわかった。しかし、箱根山やその近辺ではやや複雑な変動パターンや緩やかなステップが観測されており、これらの変化は後述する群発地震の地殻変動に対応するものと考えられる。
真鶴や湯河原より南側の伊豆半島における GEONET
観測点における明瞭な変化は、2006（平成 18）年 1 月から続く伊豆半島東方沖群発地震活動によるものであ
図１

本研究で用いた観測点の配置図。

る（図 2 波線枠内矢印）。また、同地域では 4 月 21 日に

斜字体は温地研、その他は地理院の観測点 ID

M5.8 の地震が発生し、ステップ状の地殻変動が観測さ番号。ID 番号の隣は観測点名。

れた（図 2 波線枠内の白抜き矢印）。例えば、「伊東八幡野（93062）」は、固定点「牧丘（950264）」に対し、南れらの観測点の配置を図 1 に示す。

側に約 5cm の伸びを、西側に 3cm の縮みを示した。この伊豆半島東方沖群発地震活動に伴う変動やステップ

３.

温地研と地理院データとを結合させた基線長解析

結果は「真鶴（MAN0）」や「湯河原（93042）」付近まで認められるが、それ以北の神奈川県西部の観測点では明瞭

温地研と地理院の GPS データを合わせた基線解析のに現れていない。なお、伊豆半島東方沖群発地震活動お例として、「牧丘（950264）」を固定点とした各観測点のよび地殻変動の概要については、地震調査研究推進本部

位置座標の時系列変化を図 2 に示す。図 2 における南北（2007）を参照していただきたい。

成分・東西成分は、おおよそ観測点位置の南北方向・東西方向の順に並べた（図下側が南方向・西方向）。この４.

箱根火山の地殻変動

配置理由は、伊豆半島東方沖と箱根火山の群発地震活動

図 2 の各観測点の変位グラフからは、箱根火山周辺にに伴う地殻変動の影響を分離し易いためである。固定点

おいて 2001（平成 13）年 6 月から 8 月までの期間に顕を「牧丘（950264）」とした理由も同様である。各観測著な地殻変動が見られる。箱根火山ではこれ以外にも点の変化の振幅は 2001（平成 13）年 1 月 1 日を基準と2006 年に群発地震活動が活発であった。そこで、それした相対振幅（縦軸 1 目盛り 5cm）で示している。

ら 2 回の地殻変動と群発地震活動の概要、およびそれら

温地研の 4 観測点は、固定点「牧丘（950264）」に対の地殻変動の差異について説明する。

し、観測開始の 2001（平成 13）年 10 月から解析終わりの 2007（平成 19）年 8 月までおおよそ北北西の方向に4.1.

縮む傾向であることがわかった。真鶴（MAN0）と中井

群発地震活動に伴う地殻変動（NKI0）では牧丘に対し南北方向に約 5cm 縮んでいる。

2001( 平成 13) 年と 2006( 平成 18) 年に発生した箱根火山の地震活動については、テレメータ観測が図２ 「牧丘」に対する位置座標の変化。縦軸一目盛り 5cm の変動を表す。2001( 平成 13) 年と 2006( 平成 18) 年の箱根群発地震活動、2006( 平成 18) 年の伊豆半島東方沖の群発地震活動の発生期間を波線の四角で示す。

始まった 1989 年度以降現在までの間で、2001（平成13）年の活動が地震発生回数や活動期間の長さという点で、最大の活動であった（棚田ほか、2002）。活動期間は 6 月中旬から約 4 ヶ月間である。この活動では温地研が観測していた傾斜計や GPS 測量や光波測量に加えてGEONET による GPS データにも、地震活動と同時期に山体の膨張を示す地殻変動が捉えられた（西村・村上、2001; 代田ほか、2002 など）。国土地理院（2002）や代田ほか（2009）はそれぞれ 6 月中旬から 9 月初旬までの3 ヶ月間の地殻変動を、1 つの球状圧力源と 2 つの開口割れ目を用いてモデル化を行った。
2006（平成 18）年の地震発生回数は 2001（平成 13）年の群発地震活動に次いで多く、地震は 8 月頃から中央火口丘の大涌谷から南の駒ケ岳にかけて南北に帯状に発生した（棚田ほか、2007）。国土地理院（2006）によれば、

図３

2001 年と 2006 年の箱根群発地震活動に伴う地殻

この箱根群発地震活動の期間の GEONET データを解析

変動した結果、深さ 7.7km に開口クラックを推定している。

矢印は「牧丘 (950264)」を固定点として推定

一 方、 温 地 研 の GPS 観 測 デ ー タ に は、2006（ 平 成した変位量で、白抜きの矢印は 2001 年、黒色18）年の箱根群発地震活動に伴う地殻変動が顕著ではなの矢印は 2006 年の変位量を示す。斜字体の観かった。このことについて、原田ほか（2007）は 2003（平測点名は温地研の観測点、その他は地理院の観成 15）年 1 月 1 日から 2006（平成 18）年 12 月 31 日の測点。

温地研の GPS 観測点同士の基線長変化を解析した。そ2001 年の基準期間 : 2001/06/01-2001/06/10 比の結果によると、2006（平成 18）年 8 月頃から群発地

較期間 : 2001/09/01-2001/09/09

震に伴う変動があるように認められるが、その変動量が2006 年の基準期間 :2006/06/01-2006/06/10

小さく年周補正を行わなければ地震活動との関連性を特比較期間 : 2006/11/26-2006/12/05

定するのは困難であると報告している。
2001（平成 13）年の群発地震活動における変位ベク4.2.

2001( 平成 13) 年と 2006( 平成 18) 年に発生した群発地震活動に伴う地殻変動の違い

トル（図 3 の白抜きベクトル）は、次のような特徴が挙げられる。箱根火山の北東側の観測点（「小田原（950230）」

図 2 における各観測点の南北および東西成分の変位グなど）は北東方向へ 1 ～ 2cm 変動した。北西側にある

ラフでは、両群発地震活動の変動量を検出し難い。そこ

御殿場は 0.5cm 程度、西側の「裾野 2（960621）」は１で、群発地震の発生直前（基準期間）から終了時（比較cm 程度西側へ変動した。南東に当たる「湯河原（93042）」

期間）の地殻変動量を差し引いた結果を変位ベクトル図は東側へ１cm 程度、南側の観測点はおおよそ南へ１cmとして図 3 に示す。2001（平成 13）年の群発地震活動以下の変位があった。つまり、変位ベクトルは箱根中央における変位ベクトルの期間は「基準期間（2001/06/01-火口丘から離れる方向に移動しており、箱根火山を中心2001/06/10 の 平 均 座 標 値 ）― 比 較 期 間（2001/09/01-に等方的に膨張していることを示唆している。この結果

2001/09/09 の平均座標値）」である。2006（平成 18）年

は、Harada et al.（2008）による GPS から推定される歪の群発地震活動における変位ベクトルの期間は「基準期場の解析結果とも調和的である。この等方的な膨張とい間（2006/06/01-2006/06/10 の 平 均 座 標 値 ）― 比 較 期 間

う考えは、国土地理院（2002）や代田ほか（2007）が地（2006/11/26-2006/12/05 の平均座標値）」である。なお、

殻変動データを説明するに当たって中央火口丘直下に球温地研の GPS は 2001（平成 13）年１月から 10 月まで状膨張源を設定した考えと一致している。

機器や解析ソフトウェアの変更のため、欠測であった。

2006（平成 18）年の群発地震活動における変位ベク

そのため、2001（平成 13）年に発生した群発地震活動

トル（図 3 の黒色ベクトル）は、次のような特徴が挙げに対する温地研の 4 観測点分の変位ベクトルは図 3 におられる。西側と北東側の観測点（裾野 2（960621）と小いては示していない。

田原（950230）など）は、2001（平成 13）年の群発地

震活動時とほぼ同じ方向に変位ベクトルが変化してい一剛（2009）2001 年箱根群発地震活動に伴う傾斜る。しかし、北西や南、南東側の観測点（御殿場（93038）、変動と圧力源の時間変化 , 火山 , 54, 223-234.

函南（970813）や湯河原（93042））は、変位ベクトルの原田昌武・行竹洋平・棚田俊收・伊東博・本多亮（2007）

絶対値が 2001（平成 13）年の活動と明らかに異なって神奈川県西部地域における 2006（平成 18）年のいる。また、3 カ所（山北（93031）や大井（950229）、GPS・光波測量結果，温地研観測だより，57，13-小田原（950230））以外は、変位ベクトルのスカラー量18．

が 2001（平成 13）年の群発地震活動に比べ小さい。全

H a r a d a M . , M . I w a k u n i , a n d T. Ta n a d a （ 2 0 0 8 ）体としては、箱根火山を中心として、北東 - 南西方向にCharacteristics of Crustal Strain in the Western膨張するように見える。

Kanagawa Prefecture, Japan, International Symposium

これらのことより、2001（平成 13）年と 2006（平成on GPS/GNSS 2008 Proceedings, 69-77.

18）年の群発地震活動における地殻変動データの違いを原田昌武・板寺一洋（2009）神奈川県西部地域における説明するには、球状圧力源もしくは開口モデルという変2008（平成 20）年の地殻変動観測結果 , 温地研観

動源モデルの違いや変動源モデルは同じでもその深さや測だより , 59, 55-62.

体積変化量などのパラメータが異なっているという可能性があることが分かった。

本多亮（2007）ホームページを利用した地震・測地デー
タ公開システムの紹介，温地研観測だより , 57, 3134.

５.

結論神奈川県西部周辺地域の温地研 4 観測点と地理院 25
観測点について精密暦を用いて、各 GPS 観測点の位置座標を推定した。その結果以下のことがわかった。
111

2001（平成 13）年 6 月と 2006（平成 18）年 8 月か東方沖の地震活動の評価，地震調査委員会報告集
2006 年１月～ 12 月，111-123.
神奈川県温泉地学研究所 （1992） 30 年のあゆみ，温地研報告，23（1），1-316．

ら発生した箱根の群発地震活動に伴う地殻変動が神奈川県温泉地学研究所 （1999） 温泉地学研究所にお確認できた。しかし、この期間以外には、箱根火ける「神奈川県西部地震」の取り組み，温地研報告，山の群発地震活動に対する明瞭な変動は認められ

29，3-40．

なかった。
222 これらの群発地震に伴う地殻変動は、箱根火山を中心として山体を膨張させる傾向であった。しかし、群発地震の変動ベクトルを比較した結果、そ国土地理院（2002）箱根山とその周辺地域の地殻変動，火山噴火予知連絡会会報，80，30-40．
国土地理院（2006）関東甲信越地方の地殻変動，地震予知連絡会会報，77，132-141．の方向やスカラー量の差異が生じていることが分

Lichten，S．and J．Borders（1987）Strategies for High-かった。この違いは、変動源モデルの違い、もしprecision Global Positioning System Orbit Dtermination，

くはモデルパラメータの違いを反映している可能

J．Geophys．Res．
，92，12751-12762．

性がある。
333

地震調査研究推進本部（2007）2006 年 4 月の伊豆半島

西村卓也・村上亮・棚田俊收（2001）2001 年 6 月 -8 月

2006 年 1 月に発生した伊豆半島東方沖の群発地震の箱根火山の地殻変動，日本測地学会第 96 回講演活動に伴う地殻変動は、真鶴や湯河原付近の観測会要旨，121-122．

点まで影響を受けていることが分かった。

測地観測センター（2004）電子基準点 1,200 点の全国整備について , 国土地理院時報 , 103, 1-51.

謝辞

棚田俊收・代田寧・伊東博・袴田和夫（2002）2001（平本研究では、国土地理院による GPS 観測データを使用しました。ここに記して感謝いたします。

成 13）年箱根火山の群発地震活動について，温地研観測だより，52，1-4．
棚田俊收・伊東博・代田寧・板寺一洋（2002）神奈川県

参考文献

西部地域における GPS 観測結果とその特徴につい

代田寧・棚田俊收・伊東博（2002）2001（平成 13）年て , 温地研報告 , 33, 31-42.

箱根群発地震活動に関連した地殻傾斜変動，温地研報告，34，35-44．
代田寧・棚田俊收・反保俊哉・伊東博・原田昌武・萬年

棚田俊收・本多亮・原田昌武・行竹洋平・伊東博（2007）
神奈川県内およびその周辺における 2006（平成18）年の地震活動，温地研観測だより，57，1-12．

丹保俊哉・棚田俊收・代田寧・伊東博（2002）神奈川県
温泉地学研究所における新しい GPS 測量システムとその精度について , 温地研報告 , 34, 27-34.