活 断層・火山研 究部門

Research Institute of Earthquake and Volcano Geology

2018 年

8 月号

IEVG ニュースレター
Vo l . 5 N o . 3

NEWS
LETTER[ 研究現場紹介 ]沿岸海域における活断層調査
大上隆史（地震災害予測研究グループ）

音波を利用した海底探査

はじめに
産総研では，陸域の活断層に加えて，海域の活断

音波（弾性波）は水中を伝わり，何かに当たると層についての調査・研究を推進しています．海域に反射される性質があります（図 1a）．この性質は魚分布している活断層の中でも，沿岸海域の活断層の群探知機や潜水艦等のソナー・システム，超音波エ

評価は，人口や社会基盤が集中する沿岸地域におけ

コー検査にも利用されています．海水面で音波を発る地震災害を予測する上で重要な研究課題です．陸生させると，海底面で反射した音波が戻ってきま域の活断層調査では，フィールドを歩いたり，細長す．海水中を進む音波の速度は約 1,500 m/ 秒なので，い溝（トレンチ）を掘ったりして，断層が動いた痕

音波を発振してから 0.04 秒後に海底面で反射した跡を直接観察することができます．一方で，海域の音波が戻ってきた場合，その場所の水深は 1,500（m/

活断層調査では，海底に潜って調査することは現実

秒）× 0.04（秒）× 0.5 = 30 m，と求められます（0.04

的ではありません．そのため，私たちは船上から地秒は音波が海水面と海底面の間を往復した時間で球物理学的な探査にもとづいて海底面および海底あるため，片道分の距離を求めるために 0.5 を掛け

面下の地下構造を明らかにして，活断層にアプローます）．

チしています．さらに，船上から海底面下の地質

音波は海底面で全て反射されるわけではなく，一試料を採取する調査も実施しています．本稿では，部の音波は海底面を通り抜けます（図 1a）．海底面

海域における活断層調査の一部をご紹介させていを通り抜けた音波は，海底面下の地層の境界面等でただきます．
Contents

01

研究現場紹介沿岸海域における活断層調査 …… 大上隆史

05

新人研究紹介

西南日本紀伊半島北西部の微小地震活動 …… 前田純伶

08

学会報告

11

自治体研修報告13

海外滞在記

第 23 回放射性炭素国際学会 …… 高橋 浩
平成 30 年度地震・津波・火山に関する自治体職員研修プログラム開催報告 …… 吾妻 崇・宍倉正展・川邉禎久・増田幸治

University of Manchester における在外研究報告（4）…… 風早竜之介

17 外部委員会活動報告 2018 年 6 月～7 月

1

沿岸海域における活断層調査

反射されると戻ってきます．そこで，海底から戻っす．音波を受振する装置は「ハイドロフォン（水中てくる音を「録音」したデータを取得すれば，どので使用できるマイクロフォン）」と呼ばれます．複くらいの深さに地層の境界面が存在するのか調べ

数のハイドロフォンを等間隔にとりつけたケーブ

ることができます（地層によって音波が伝わる速度

ル（ストリーマーケーブル）を使用すれば，一度は変化しますが，海底面から 200 m 程度までの深の発振で複数地点から反射された音波を収録する

さの地層では，一般に 1,500～1,540 m/ 秒で音波がことができます（図 1b，マルチチャンネル探査と伝わることが知られているので，水深を求めるのと呼ばれる）．沿岸海域の探査で使用するこれらの装同じ原理で地層の深度も推定できます）．

置は十分に小型化されています．そのため，これ音波探査のために，対象とする深度や地質構造の空間スケールに応じて，様々な装置が開発されていらの装置は漁船等にとりつけることも可能です（図2c）．

ます．沿岸海域における活断層調査では，海底面下音源装置とハイドロフォンを搭載したストリー

100 m 程度までの深度を対象として，高い分解能（垂マーケーブルを船舶で曳航して，等間隔に音波の直分解能が 0.1～1.0 m 程度，水平分解能が 5 m 程

発振・受振を行ってデータを収録していきます（図度以下）で探査を行う必要があります．そのため，

1b，図 2e）．取得した一次データは，船上において音波探査の音源としては高周波（数百 Hz～数 kHz）

リアルタイムでチェックします（図 2d）．実際の調の音波を発振するブーマーと呼ばれる装置（図 2a）

査にかかる期間は，天候や海況に左右されますが，や，さらに高い周波数（～200 kHz）の音波を発振

全部で 150 km ほどの探査データを取得するのに，する SES2000 やチャープソナーと呼ばれる装置（図

船舶への探査装置の取り付け／取り外しを含めて 22b）を使用しています．より深部までの地質構造

週間くらいです．本稿では触れませんが，探査で取を探るために，周波数が低い音波を発振するウォー

得したデータの解析処理を実施することによって，ターガンと呼ばれる装置を使用することもありま

海底面下の地質構造を復元していきます．

図 1 音波を利用した海底探査の模式図．a. 海水面で発振された音波は，海底面や海底面下の地層境界面で反射されると，海水面まで戻ってきます．音波が戻ってくるまでの時間と音波が進む速度がわかれば，音波が反射した点の深さを求めることができます．b. 実際の調査では，音源装置と受振装置（ハイドロフォン）を船舶で曳航しながら探査を行います．図のように複数のハイドロフォンを搭載したケーブルを使えば，一度の発振で複数地点で反射された音波を受振することができます．

2

NEWS LETTER Vol.5 No.3

研究現場紹介

図 2 音波探査に使用する機材（a−d）と探査風景（e）．a. 音波探査の音源装置（ブーマー）．b. 音波探査の音源装置（チャープソナー）．c. 音波探査に用いた船舶．d. 音波探査記録をリアルタイムでモニターする装置（船上に設置）．e. 船尾から見た探査風景（新潟沖）．

海底面下の地層採取こともあります．採取した円柱状の堆積物試料（図活断層評価のためには，断層によって変形を受け3d）は，陸上の実験室に持ち帰り，縦半分に裁断し

た地層が，
「いつ」
「どんな環境で」形成された地層て観察や分析をします．堆積物に含まれる火山灰層

なのか具体的に知る必要があります．そのためにを分析したり，貝化石等の年代を測定したりするこは，陸上におけるボーリング調査のように，海底面とによって，地層ができた年代を決定できます．

下の地層を円柱状に抜き取った「堆積物コア試料」
を採取します．水深が浅い沿岸海域では，専用の掘おわりに削船を用いる代わりに，海上作業用の台船（図 3b）

ここでご紹介させていただいた調査は，所内外のを用いて地層の採取調査を行っています．図 3c は研究者に加えて，多くの方々のチームプレイで成り堆積物コア試料を最大で約 6 m 採取できるサンプ

立っています．現地調査においては，調査船の操舵

ラーです．これを台船からクレーンで海底に下ろや危険が伴う船上での作業を行うために，海洋調査

して，堆積物コアを採取します（図 3a）．場所によのプロ集団である調査会社の方々のご協力が不可

りますが，沿岸海域の海底で地層が形成される速欠です．また，私たちが活断層調査を実施する沿岸

度は，平均すると 1 年間で 1～5 mm ほどです．5 m

海域は，漁業や海上交通の舞台でもあります．そのの堆積物コア試料を採取できれば，そこには 1,000

ため，沿岸海域での調査には地元の皆さんにご理解～5,000 年間の出来事が記録されていることが期待いただき，ご支援・ご協力いただくことが必要です．

できます．もっと長い期間の出来事を記録した地層

この場をお借りして，皆様に御礼申し上げます．調を採取するために，台船上から海上ボーリング調査

査で得られた成果は責任をもって公表し，地震災害を実施して，数 10 m の堆積物コア試料を掘削するの予測・軽減につなげていきます．
NEWS LETTER Vol.5 No.33

沿岸海域における活断層調査

図 3 地層採取調査に地用する機材（a−c）と採取された堆積物コア試料 (d)．a. 調査に使用した台船からクレーンでサンプラーを海底に下ろす様子（北海道勇払沖）．b. 調査に使用した海上作業用の台船．c. 最大
で 6 m までの堆積物を採取可能なサンプラー（バイブロコアラ−）．d. サンプラーから引き出した直後の堆積物コア試料．赤いテープが海底面側（上側）．

4

NEWS LETTER Vol.5 No.3

新人研究紹介

新人研究紹介

西南日本紀伊半島北西部の微小地震活動
前田純伶（地質変動研究グループ）

はじめににかかる間隙水圧が高ければ断層の強度は低下し，

今年の 4 月から，地質変動研究グループに産総研

滑りやすくなります．地質断層や岩相境界等も均質特別研究員として採用されました前田純伶です．私な岩体より滑りやすくなっていると考えられます．

はこれまで，地質学的な不均質構造が内陸地震発生

このような地殻内の構造的な不均質に起因する応に与える影響について研究を行ってきました．

力と強度の不均質性と地震発生の関係を明らかに

産総研に採用されてからは，「断層の連結性」とすることができれば，地震の発生しやすい領域や，いうテーマで研究に取り組んでおります．現時点にその領域において発生しやすい地震の断層タイプ

おいて，大きな被害をもたらす可能性が低いと考えなどの予測に繋がります．そこで，日本列島の中られる小規模な断層であっても，隣接する他の断層でも地震活動が活発な「西南日本紀伊半島北西部」と連結することで，大規模な断層に成長する可能性を研究対象地域として，微小～小地震の詳細な解析があります．そのため，断層の連結過程を理解するを行い，1）地質学的不均質構造と地震活動の関係

ことは，将来的に発生する可能性のある内陸地震の性の検討，2）局所的な応力場の空間的不均質性の規模を評価するために非常に重要です．私は，この推定を行いました．

断層の連結過程を地震学的情報と地質学的情報を組み合わせることで明らかにしたいと考えており

西南日本紀伊半島北西部の地質学的不均質構造とます．現在は，このテーマに関わる知見の整理を行

地震活動の関係性

い，断層の連結が起こる条件を理解し，断層の連結

近畿地方内陸部では主として丹波山地と紀伊半の評価手法を確立するための課題の抽出を行って島北西部で定常地震活動が活発です（図 1）
．これ

おります．

らの地震活動は地質構造と関係性があることが指

本稿では，現在進めている研究ではなく，これま

摘されていますが（例えば，片尾・安藤，1996），

でに行ってきた研究の中から「西南日本紀伊半島北地質構造と地震活動に関する具体的かつ詳細な研

西部」の研究についてご紹介したいと思います．

究例はありません．そのため，震源の深さが 10 km
よりも浅く，活発な定常地震活動で特徴付けられる

内陸地震発生に影響を与える上部地殻内の不均質構造

紀伊半島北西部の微小地震発生域に着目しました．

日本列島はプレート衝突部に位置するため，非常

紀伊半島北西部における地質学的な不均質構造に不均質な構造をしております．そのため，日本列が 地 震 活 動 に 与 え る 影 響 を 検 討 す る た め に，1）

島の地殻浅部において発生する内陸地震は，プレーhypoDD 法による震源再決定，2）微小地震の発震

トの沈み込みに起因するような広域の応力場に支機構解の決定，3）震源及び発震機構解の分布と地配されるだけではなく，岩石の違いや断層，地下の質構造との比較，4）重力異常に基づく地下構造のマグマだまり，水の存在等による，比較的狭域な地推定を行いました．

殻内の構造的な不均質の影響を強く受けていると

震源再決定の結果から，微小地震の震源は三波川

考えられます．例えば，地下にマグマだまりのよう

帯・秩父帯の分布域に対応するように分布しておな熱源があれば，それによる熱応力は無視できず，り，特に，三波川変成帯の中の塩基性岩類で主に構

また，大地震による断層運動が起これば，その周り成されている御荷鉾帯や点紋帯において，地震活動の応力場も変化することが予想されます．断層面

度が周辺の堆積岩類よりも低いことが明らかにな
NEWS LETTER Vol.5 No.3

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西南日本紀伊半島北西部の微小地震活動

りました（図 2）．また，防災科学技術研究所が運決定された微小地震（3 ＞ M ≧ 1）を含んだ発震機

営する F-net によって推定された本地域の発震機構

構解は，逆断層タイプが 60％にとどまり，正断層解（Mw ≧ 3.2）は，全ての発震機構解が逆断層タタイプや横ずれ断層タイプの地震も多数存在してイプを示したのに対して（図 3a），本研究で新たにいることがわかりました（図 3b）．

図１ 西南日本の浅部内陸地震の分布と調査地域．○は気象庁一元化震源カタログに記載
図 1 西南日本の浅部内陸地震の分布と調査地域．○は気象庁一元化震源カタログに記載されている
されている 2005〜2013 年の間に 20 km 以浅で発生した震源の分布を表しています．○の大2005～2013 年の間に 20 km 以浅で発生した震源の分布を表しています．○の大きさはマグニチュー
きさはマグニチュード，色は深度を表しています．▲は本研究で発震機構解を決定するのに
ド，色は深度を表しています．▲は本研究で発震機構解を決定するのに使用した観測点を示しています．
使用した観測点を示しています．赤い矩形は研究対象地域の紀伊半島北西部を示していま
赤い矩形は研究対象地域の紀伊半島北西部を示しています．
す．

図 2 再決定震源の分布．ドットは気象庁一元化震源カタログに記載されている
2005 ～ 2011 年の間年の間に 20 km 以浅で発生した震源を再決定した分布を表しています．灰色の領域は塩基性岩類の分布を表しています．MTL，ATL，BTL はそれぞれ中央構造線，有田川構造線，仏に 20 km 以浅で発生した震源を再決定した分布を表しています．灰色の領域は塩基性岩類の分布を表
像構造線を表しています．
しています．MTL，ATL，BTL はそれぞれ中央構造線，有田川構造線，仏像構造線を表しています．
図２ 再決定震源の分布．ドットは気象庁一元化震源カタログに記載されている 2005〜2011

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NEWS LETTER Vol.5 No.3

新人研究紹介

局所的な応力場の空間的不均質性の推定

よる熱応力の影響や既存の弱面といった局所的な本 研 究 地 域 は，F-net や Terakawa and Matsu’ura

応力や強度の不均質性の影響を強く受けることが（2010）の結果から，東西圧縮の逆断層場であるとわかりました．本研究結果から，内陸地震発生に至考えられていましたが，微小地震の発震機構解を決る過程を理解するためには，大規模地震に加えて，定した結果，断層タイプに多様性があることがわか

発生数が多く，応力・強度の局所的な不均質の影響りました．これは，局所的に応力場が変化しているを受けやすい小規模地震を詳細に解析していくこ

可能性を示唆しています．そのため，局所的な応力とが重要であると考えます．

場の不均質性が地震活動に与える影響を検討するために，1）断層タイプ別に地震発生深度の詳細な

引用文献

検討，2）発震機構解に基づく応力場の推定を行な

片尾いました．その結果，本地域の地震の断層タイプや浩・安藤雅孝（1996）兵庫県南部地震前後の地殻活動．科学，66, 78-85.

応力場が深さ方向に変化しており，それらは地下にMaeda, S., T. Matsuzawa, S. Toda, K. Yoshida, and H.

存在する熱流体や弱面の影響を受けている可能性

Katao (2018) Complex microseismic activity andが高いことが判明しました．この熱流体と応力場のdepth-dependent stress ﬁeld changes in Wakayama,

深さ変化の詳細については，Maeda et al.（2018）に

southwestern Japan. Earth, Planets and Space,

記述しております．

70(1), 21, doi:10.1186/s40623-018-0788-6.
Terakawa, T., and M. Matsu’ura (2010) The 3-D tectonic

最後にstress fields in and around Japan inverted from

紀伊半島北西部の結果から，内陸地震はプレート

centroid moment tensor data of seismic events.

運動のような広域応力場の影響だけでなく，熱源に

Tectonics, 29, TC6008, doi:10.1029/2009TC002626.

図３ 発震機構解の分布．（a）F-net (NIED) による発震機構解 (Mw ≧ 3.2) と気象庁一元化

図 3 発震機構解の分布．（a）F-net（NIED）による発震機構解（Mw ≧ 3.2）と気象庁一元化震源カタログに
震源カタログによる震央の分布．期間は2005〜2013 年.方向に圧縮軸をもつ逆断層型のイベントが卓
和歌山地域では，E-W 方向に圧縮よる震央の分布．期間は2005～2013 年．和歌山地域では，E-W
越している．
（b）
Maeda
et
al.
（
2018）
で決定された発震機構解と気象庁一元化震源カタログによる震央の分布．
軸をもつ逆断層型のイベントが卓越している．（b）Maeda et al. (2018)で決定された発震機構
期間は 2011 年 4 月～2013 年 6 月．発震機構解の色分けは，Maeda et al.（2018）に従い，赤・桃色が逆断層，解と気象庁一元化震源カタログによる震央の分布．期間は 2011 年 4については，図月〜2013 年 62月．発震
青・水色が正断層，緑・黄緑色が横ずれ断層を表しています．MTL，ATL，BTL
参照．

機構解の色分けは，Maeda et al. (2018)に従い，赤・桃色が逆断層，青・水色が正断層，緑・黄緑色が横ずれ断層を表しています．MTL，ATL，BTL については，図２参照．NEWS LETTER Vol.5 No.3

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国際会議報告

学会報告第 23 回放射性炭素国際学会
高橋浩（深部流体研究グループ）

ノルウェー・トロンハイムにて 2018 年 6 月 18は売っていません．それも午後 8 時になると販売が日～23 日の日程で開催された放射性炭素国際学会

終わります．8 時以降に飲みたい人は PUB へ行けっ（The 23rd International Radiocarbon Conference）に参て言うことらしいです．PUB でビールを 1 パイン

加しました．ノルウェーと言って思い浮かべること

ト飲むと 1500 円～2000 円，バーガーも同じくらいは何でしょうか？白夜（冬ならオーロラ），サーモ

で，贅沢をしていないのに出費がかさみました．付

ン，そして行ったことがある人ならわかる高物価，

加価値税も 25％かかりますので，価格表示が，税といったところでしょうか．白夜は初体験でした．

込と税抜のどちらなのかわからないと買いものも一応，午後 11 時 30 分くらいに夕焼けがあって，日

ちょっとした恐怖です．

は沈むのですが，朝までずっと明るいままです．暗さて，参加した学会は，3 年に 1 度のペースで開くならず遠くまでよく見えるというのは，旅行者催される放射性炭素（14C）に関する国際学会です．

にとってありがたいものでした．さすがに人通り

過去の学会の参加者の投票で開催地が決まります．

はありませんが，明るいままですから，夕食後に今回は，トロンハイム・ボストン・リオデジャネイ

ホテルに帰るのも安心できました．（ホテルでは遮

ロ・シドニーの各都市を候補に投票を行った結果，

光カーテンがあって，寝るのに支障はありません．）

主催者の座を獲得したのは，ノルウェー工科大学

日本でサーモンの寿司が広まったのはノルウェー（NTNU）となったわけです．

のキャンペーンの成果だそうですが，現地でもお寿

学会ではロゴマークがあることが多いですが，今司はよく見ました．スーパーに行くと，SUSHI-SU

回のロゴはなんだかわからない模様でした（写真（寿司酢），SUSHI-GINGER（ガリ），SUSHI-RICE（米）1）．開会挨拶のときに謎が判明して，バイキングの等が売っています．もちろん，パックに入った寿遺跡から発掘された昔のカレンダーの一部でした．

司もありますし，寿司レストランもよく見ました．

年代測定を主な利用法とする 14C の学会にふさわし

ちなみに，スーパーではビール以外のアルコール類

いロゴだと感心してしまいました．学会としては

写真 1 学会ロゴとデザインの元になったカレンダー（左）．学会の記念品として配布されたロゴ入りの傘をさす学会参加者（右）．会期中は，小雨が降ったり止んだりのすっきりしない天気でした．

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NEWS LETTER Vol.5 No.3

第 23 回放射性炭素国際学会

小規模なもので，114 件の口頭発表と 234 件のポス

おける 14C の濃度が変化して，見かけ上，年代値がター発表がエントリーされました．14C は年代測定

変化してしまう問題を解決するために必要なものだけではなく，環境中の物質の動きを考察するためです．そのために年輪のように年代値をカウントすのトレーサーや太陽活動の指標としても用いられ，ることができる試料を用いた「較正曲線」が存在し考古学，地球科学，物理学，医学といった幅広い分ます．較正曲線をより正確に，より幅広い年代をカ野の研究発表がありました．異なる分野の研究者かバーするように，世界中の研究者が測定を重ねておら発せられる予期しない質問に答える必要があり，り，その成果の発表と評価を行うことがこの学会の限られた分野の学会とは違った緊張感があります．

重要な目的のひとつです．今回は 20 年くらい前に14

14

C に関する学会ですから， C の分析装置，前処
1414

理手法といった分析手法， C の年代較正， C をツー
14

発表された水月湖の年縞堆積物のデータ（現在は校正曲線のデータに組み込まれていない）の再評価

ルとして用いる応用研究といった， C に関連するの提案がなされました．まだ，議論の途上ですが，あらゆる対象の研究発表があります．分野ごとの発

今後，データが採用されることがあるかも知れませ

表数を見ると，最も多いのは，分析や試料処理の手ん．また，海洋試料では海洋循環の影響を受けて，法開発に関連するもので，全体の 30％を占めてい測定される年代値が古くなる海洋リザーバー効果

ました．次に，水文・海洋関連や考古学関連の応用が知られています．以前は，全球的に平均をした補14

研究がそれぞれ 15％でした． C の分析に用いる加正していましたが，近年は，海域ごとのローカル

速器質量分析計は，大型のものからコンパクトななリザーバー年代を求める研究が進められており，

ものまでありますが，それぞれで分析するときに多くの発表がありました．さらには，それが年代を14

どういった違いがあるのか，といった C 分析だけ

追うごとにどう変化したのかを求める研究発表まを念頭においた研究発表があったり，陽イオンビー

でありました．年代較正にせよ，リザーバー年代の

ムを用いた新しい分析技術の開発（高効率で測定が補正にせよ，正確な年代を知るためには，まだまだ可能とのことです），ガスイオンソースを用いた分

多くの研究が必要になることが実感されました．

析手法の改良（微量試料に対応が可能となります）

学会の開催されたトロンハイムは，ノルウェーで等の発表があったりと，装置関連の発表が多くあり

は 2 番目に古い都市で，ノルウェー王国最初の首都

ます．また，分析までの処理時間を短縮するためのがおかれた都市です．ちなみに，トロンハイムの人自動化装置の開発や実験手法に関する発表も目をたちの野望は，発掘等で新たな歴史上の発見があっ引きました．これらの発表は，加速器を保有するラて，トロンハイムがノルウェーで一番古い都市になボが中心となります．彼らは，ここでの議論を踏まることだそうです．街のシンボルであるニーダロス

えて，装置開発や手法改良を加速させていきます．

大聖堂（写真 2）は，近年まで修復工事がされてい加速器を保有しないユーザーの研究者は，先端のました．火災被害の後，宗教改革があり資金が集ま分析技術を使うと，どんなことができるのかを見らずに工事ができなかったそうです．ガイドの方が極めることができます．応用研究においても，新し教えてくれた話ですと，聖堂が完成してしまうと，

14

く C をツールとして用いるための基礎研究の発表

聖堂ごとトロンハイムの街がニード川（市内を流れもあり，新しい研究のきっかけになることもありまて，トロンハイムフィヨルドそそぐ川）に没してしす．

まうという言い伝えがあって，石工が最後の石材

14

C の年代較正についてのセッションがあることをはめようとしている像が，屋根の上の方に造らが，学会の大きな特徴になっています．年代較正は，れているとのことです（残念ながら，通常は見る

14

地球磁場の強弱をはじめとする要因により， C のことができません）．聖堂の西正面の壁には，聖人生成に必要な中性子の供給が変化するため，過去に等の像がありますが，近年に修復されたこともあっNEWS LETTER Vol.5 No.3

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国際会議報告て，多くの像の顔のモデルになった人がわかって

30 分ほどでしたが，壮大な聖堂内に響くオルガンいるそうです．なかには，彫刻家の奥さんがモデル．

の音色を堪能することができました．

という像もあったりします．聖堂は巡礼地として次回の開催は 3 年後の 2021 年で，開催地はエル

有名で，巡礼者のための目印となる十字のマーク

サレムです．3 年もあれば，その間にまとまった成が市内の至る所にあって，聖堂前にはマイルストー

果が多く出ていることと思います．次の学会でもンも設置されています（写真 2）．この聖堂には立最先端の研究成果に触れることができるでしょう．

派なパイプオルガンがあって，学会の公式プログ

今から楽しみでなりません．

ラムとしてオルガンコンサートが開催されました．

写真 2 ニーダロス大聖堂 （左：聖堂西正面．中央下：聖堂前にある巡礼のマイルストーン．
右上：パイプオルガンの「パイプ」と西側のステンドグラス．右下：パイプオルガン．）

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NEWS LETTER Vol.5 No.3

自治体職員研修News平成 30 年度地震・津波・火山に関する自治体職員
研修プログラム開催報告
吾妻 崇・宍倉正展・川邉禎久・増田幸治

地震・津波・火山に関する研究成果を実際の防災

今年度の研修プログラムは表 1 に示した通りでに活かすためには，自治体の防災担当者と研究者とす．昨年度のアンケートで「自分の担当分野（火山）の連携が不可欠です．このため，活断層・火山研究だけの研修内容でないと参加できない」といった意

部門は，地質調査総合センターのプログラムの一環

見があったため，今年度は「火山分野だけ」（研修として，地質情報研究部門や地質情報基盤センター（地質標本館）の協力も得て，自治体の防災担当の職員を受け入れた研修を行っています．この研修は
平成 21 年度（2009 年度）から毎年開催されており，
地震・津波・火山といった現象そのものに興味をもってもらうことに特色があります．今年度は，7
月 9 日（月）から 12 日（木）にかけて実施し，青森，
千葉，静岡，愛知，三重，和歌山，宮崎の 7 県から9 名の参加がありました．青森県からは今回が初参加でした．また，上記のほかに，和歌山県（南紀熊野）と群馬県（浅間山）からそれぞれ 1 名ずつのジオパー
ク関係者にご参加頂きました．

表1

写真 1 地質標本館の展示についての説明風景（2 日目・午前）

平成 30 年度地震・津波・火山に関する自治体職員研修のプログラム内容．

日程

講義内容

7 月 9 日（月） ・ガイダンス
・日本列島の地質と構造
・日本の火山と火山活動（その１，その２）
7 月 10 日（火） ・地質標本館見学
・地質図の利活用
・地震災害と地震防災想定
・ゆれにまつわるあれこれ
・活断層と古地震調査
・活断層 DB の紹介とその使い方
7 月 11 日（水） ・自治体による地震・火山防災の取り組みの紹介
・海岸の地形と地質の発達史
・歴史資料を読み解いてわかる過去の地震と津波
・南海トラフ巨大地震の予測と地震に関連する地下水観測データベースの使い方
7 月 12 日（木） ・巡検「南房総における大地震の痕跡を探る」

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平成 30 年度地震・津波・火山に関する自治体職員研修プログラム開催報告前半），「地震分野だけ」（研修後半）および「すべて」

このような研修を継続的に開催することにより，（全日程）の 3 つの参加形態の中から事前に選択で自治体の防災担当者に地質災害に関する知識を深きるようにし，共通分野となる地質一般の講義（「地めてもらうとともに，懇談の場も通じて，担当者同

質標本館見学」および「地質図の利活用」）を中間

士や研究者との連携を強めていくことが重要だとにおいて，どれを選択しても受講できるようにプロ考えています．来年度もこの研修を行いたいと考え

グラムを編成しました．初日には，日本列島の地質ています．

に関する概要と火山に関係する講義が行われました．火山に関する講義の「その 1」では概説的な内
容を，「その 2」では個別の火山を取り上げた内容を，それぞれ取り上げました．2 日目には午前中に地質情報に関する講義と地質標本館の見学（写真 1），
午後に地震・地震動と活断層に関する講義が行われました．今年度は地質標本館の見学の評判が良く，
アンケートでも「もっと時間をかけて見学したかった」というコメントを多数頂きました．3 日目は午
前中に自治体による地震・津波・火山防災の取り組
みについて研修生から紹介して頂き（写真 2），午後には海溝型地震と地震地下水に関する講義が行

写真 2

研修風景（3 日目・午前）

われました．自治体による防災への取り組み状況の紹介については，「研修期間中の早い時期に行なって欲しい」との意見があり，来年度のプログラム編
成の際に参考にしたいと思います．最終日の巡検には，自治体研修参加者 4 名のほかに産総研からの 2名の参加者があり，活断層・火山研究部門の研究者
2 名の案内で，南房総における大地震の痕跡を探る
巡検を実施しました（写真 3）．天候が若干危ぶまれましたが，気温がそれほど高くならなかったため
熱中症の心配などはなく，かえって巡検に適した日だったように思います．

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NEWS LETTER Vol.5 No.3

写真 3 房総半島で行われた野外巡検の様子（4 日目・館山市見物海岸）海外滞在記

海外滞在記

University of Manchester における在外研究報告（4）風早竜之介（マグマ活動研究グループ）

１．序文

イタリアのカターニャ火山研究所（INGV）にお世

2017 年 11 月より，11 ヶ月の予定でイギリスのマ話になり，共同で火山ガス観測技術高度化の研究を

ンチェスター大学（University of Manchester，以下行いました．イタリアにはヨーロッパで最も活動的UoM）に滞在し，在外研究を行っています．本報

な火山の 1 つであるエトナ火山があり，火山観測研

告では主に 6 月のイタリア滞在中に実施した PhD究が盛んです．また，地中海のエオリア諸島に属す

学生とイタリア火山研究所（INGV）滞在時の共同

るストロンボリ島は 15 分に一度という非常に高い

研究内容，特に日本の火山モニタリングにも応用

頻度で噴火を繰り返す火山島です．この噴火を見物が期待される空の紫外線スペクトルのシミュレーする火山ツアーはストロンボリ島の観光の目玉とション技術について紹介したいと思います．

なっており，研究者だけでなく一般の人からの関心も高いです．

２．イタリア・カターニャ火山研究所滞在
2.1 概要2018 年 6 月 か ら お 世 話 に な っ て い る Mike
BURTON 研究室の PhD 学生 2 名とイタリア・カター
ニャに 1 ヶ月ほど渡航しました．イタリア滞在中はイタリアでは主に二種類のテーマに分けて共同研究を実施しました．一つ目は産総研のガスセン
サー観測装置（Multi-GAS）を用いたストロンボリ
島での噴火発生時の火山ガス組成成分の観測です．
2 つ目は INGV の火山ガス観測網で観測されている

図１ ストロンボリ島での火山ガス組成観測の様子．観測に同行してくださったパレルモ INGV の（a）Marco LIUZZO
さんと（b）Guillaume BOUDOIRE さん．
（c）ストロンボリ火山の火口から火山噴煙が噴出している所．中央に見える窪地が火口で噴煙は中央から左側に向かって流れている．噴煙が薄青白に見えるのは噴煙中に含まれる SO2 の影響．
（d）パレルモ INGV で設置している火山ガス組成モニタリングシステム（黄色矢印）と産総研の火山ガス組成観測装置（赤矢印）．
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University of Manchester における在外研究報告（4）火山ガス放出量の解析手法の高度化です．こちら

2.3 カターニャ INGV での火山ガス測定技術開発

は元々私の大学在籍時代の専門分野で，2011 年にイタリア滞在中は火山ガス観測を実施するだけ

私が 2 ヶ月ほどイタリアに滞在していた際に進めでなく，カターニャ INGV にて紫外線リモートセンていた研究です．現在それを引き継ぐ形でマンチェ

シングによる火山ガス観測技術の共同開発を行い

スター大学の PhD 学生が主体となって共同で研究ました．これはマンチェスター大学の PhD 学生のを進めています．

研究プロジェクトの一環で，研究目的は INGV がエ
トナ火山，ストロンボリ火山に設置している火山ガ

2.2 ストロンボリ火山での火山ガス観測ス観測装置で得られたデータの解析手法の高度化

今年 1 月にパレルモ INGV にてお世話になったです．この研究の大元になっているのは私が 2011

Marco LIUZZO さんと Guillaume BOUDOIRE さん（本

年にイタリアで進めていた装置実験とシミュレー

報告 Part 2 参照）と共に，ストロンボリ火山にてション技術開発ですが，私は PhD 学生のメンター

Multi-GAS を用いた火山ガス組成観測を行いました（指導及び助言をする立場）として共同研究を進め（図 1）．残念ながら一部のガスセンサーが観測中にました．具体的には SO2 カメラ（本報告 Part 2, 2.2

故障してしまい良いデータを取ることが出来ませ節参照）の自動解析を行うための紫外線フィルタんでしたが，重要な火山ガス成分である水素が十分特性の測定（図 3）や，装置校正シミュレーションに定量可能であるということをフィールドにて確技術の開発を行いました．現在イタリアで得たデー

かめることが出来ました． その後，マンチェスター

タを元に Matthew さんを中心として実用化に向け

大 学 の PhD 学 生 の Benjamin ESSE さ ん と Matthewて研究を進めています．また，紫外線リモートセン

VARNAM さんと共にストロンボリ島でリモートセ

シングで必要となる空の光のスペクトルのシミュ

ンシングを用いた火山ガス放出量観測を行いましレーション技術の開発を行いました（Esse et al. in

た（本報告 Part 3 参照）（図 2）．こちらは天候にも

prep.）．これについては次の節で詳しく述べたいと恵まれ，噴火時に放出される火山ガスと火山灰の挙思います．

動を同時に捉えることに成功しました．こちらはBenjamin さんと共同でデータを解析中です．

図２．ストロンボリ火山での SO2 放出量観測の様子．画
面中央にあるのはマンチェスター大学の観測装置で SO2
カメラ（黄色矢印）と紫外分光計（赤矢印）．両者とも火口上の噴煙（画面上側）に向けられている．日射による
機材温度上昇を防ぐために日除けを用いている．

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図３ カターニャ INGV での紫外線フィルタの分光特性 測 定 実 験 の 様 子． 画 面 上 が Matthew VARNAM さん．中央やや右で三脚を押さえているのがカターニャ
INGV で ホ ス ト 研 究 者 を 務 め て く だ さ っ た Giuseppe
SALERNO さん．

海外滞在記3．空の紫外線スペクトルのシミュレーション

これらの問題を解決するために，私たちは噴煙

火山ガス中に含まれる二酸化硫黄（SO2）は紫外

透過光の紫外線スペクトルのデータを元に，空の線を吸収するため，紫外線リモートセンシングを用

紫外線スペクトルのシミュレーション技術を開発

いて測定する事が出来ます（図 4）．具体的には背しました．この研究の大元のアイデアはカターニャ

景の空の紫外線スペクトルと火山噴煙（SO2）を透INGV による物で，イタリア火山のモニタリングに過してきた紫外線スペクトルを比べ，紫外線が SO2

既に適用されています（Salerno et al. 2009）．

によって吸収された量を測定し，噴煙内の SO2 の

我々が地上で観測する紫外線の光源は太陽です．

量を定量します．この SO2 の測定には，噴煙透過

紫外線は太陽から発せられた後，オゾン（主にオ

光の紫外線スペクトルだけでなく，SO2 がない条件

ゾン層）による吸収，大気中の散乱，噴煙中の SO2で測定した背景の空の紫外線スペクトルが必要でによる吸収の影響を受けて観測機に届きます（図す．ですが，SO2 は透明のため，天候条件によって

4）．空の紫外線スペクトルは，太陽光のスペクトルはどこに SO2，つまり噴煙があるのか解らない場合

が大気中の散乱やオゾンによる吸収の影響を受けがあります．また，噴煙が流れる場所や方向は風向て変化したものです。太陽光のスペクトルには観測

き等によって刻一刻と変化します．このため，実際値を用います（Chance and Kurucz, 2010）．大気中のの現場ではどの測定データが噴煙と背景の空のス

散乱の影響は数値計算モデル（Rozanov et al., 2005）

ペクトルに対応しているのかをはっきりさせるたによって計算が可能です．大気中のオゾン（主にオめに，まず噴煙の位置を把握する必要があります．

ゾン層）もまた紫外線を吸収する要因ですが，こまた，紫外線の量は太陽の位置，時間によって変化の影響はオゾンの吸収スペクトル（Gorshelev et al.,

します．特に朝方や夕方等の紫外線量が少ない時間

2014）を用いた解析によって取り除く事が出来ま

帯は紫外線量の変化が大きく，観測中に背景の空

す．大気中の散乱やオゾンの影響の程度は大気の状の紫外線スペクトルも変化してしまって定量的な態や太陽の高さなどによって異なるので，観測したデータ取得が難しいという問題があります．

場所・時間での観測スペクトルと比較する必要があります。そのため太陽光スペクトル，大気中の散乱
スペクトル，オゾンの吸収スペクトルを，実際の噴煙の観測スペクトルにフィッティングして合成することにより，それぞれの影響の程度を計算し（図5a,b,c），観測条件下での空の紫外線スペクトルを求めます（図 5d）．
空の紫外線スペクトルのシミュレーション技術を応用して今年 1 月のニカラグア，マサヤ火山でのSO2 放出量観測（本報告 Part 3）データを解析しました．従来産総研で行ってきた空のスペクトルを直図４ 火山噴煙中の SO2 測定の原理．太陽を光源として降り注ぐ紫外線が火山噴煙を透過し，観測装置に届いている．噴煙透過時（点線部分）に SO2 によって紫外線が吸収される．この観測スペクトルを解析することによって，SO2 による紫外線吸収量を求め，SO2 を定量する．
観測する紫外線はオゾンによる吸収や大気中散乱の影響を受ける．

接測定する方法とスペクトルシミュレーション法を比較した所，結果は良い一致を示しました（Esseet al., in prep.; 図 6）．また，従来法では噴煙観測前
後に背景の空のスペクトルを測定するため，空の紫
外線スペクトルの時空間変化によってベースライ

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University of Manchester における在外研究報告（4）ンがドリフトしてしまい，この影響を手動で補正

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4．結文

する必要がありました．ですが，スペクトルシミュ

本報告では主にイタリア滞在中に行った研究のレーション法では，それぞれの観測スペクトルに一端についてご紹介しました．この在外研究中に共対応する空のスペクトルを随時計算するため，ベー

同開発した観測技術は是非日本，特に将来的に気象スラインが安定しています．これにより，ベースラ

庁による火山モニタリング等にも応用出来るよう

インドリフトの問題がなくなり，従来の方法では問に尽力したいと考えています．このためには日本国題があった朝や夕方の時間帯や紫外線が弱い環境

内での技術・研究内容の周知が必要不可欠のため，でも感度が高い定量が可能となります．

この内容を詳しくまとめた日本語総説の執筆を計

この方法のもう一つの利点は，現場での装置校正画しています．イタリアからイギリスに帰国した後作業がいらないという点です．現在産総研で用いては，ブリストル大学でセミナー講演をし，世界的にいる方法では，現場で SO2 が封入された石英ガラ

有名な火山学者である Steve SPARKS さんと質疑応

ス容器（SO2 校正セル）を用いて装置の校正を行う

答するなどの機会にも恵まれました．9 月にはイタ必要があります．ですが，この校正には手間や時間リアで開催される火山都市学会に参加し研究発表が掛かります．また，校正を行うためには SO2 のを行うと共に，イタリア研究グループと改めて予定

ない場所に移動する必要があり，噴煙が目視で確認を調整してイタリア火山での火山ガス組成観測をできない時に正しい校正が出来ているのかどうか再挑戦したいと考えています．現在は本稿を書きを現場で確認するのが難しい場合があります．このながら，イギリスのマンチェスター大学と産総研・新しい解析方法では SO2 の校正も SO2 吸収スペク

東大の共同プロジェクトを Mike BURTON 教授と共トル（Bogumil et al. 2003）を用いて行うため，現場に企画し，日本学術振興会「英国との国際共同研究

作業の簡便化に大いに役立つことが期待されます．

プログラム（JRPs-LEAD with UKRI）」に応募する図 5 （a）太陽光のスペクトル．（b）オゾンの吸収ス
ペ ク ト ル（c） 大 気 中 散 乱（Ring effect） の スペクト
ル．（a），（b），（c）の縦軸はスペクトル強度で横軸は波長(300 nm - 350 nm) で，これらのスペクトルをもとに空のスペクトル（d）をシミュレーションする．（d）スペ
クトルシミュレーション技術によって計算した空のスペ
クトル．縦軸は光の強度，横軸は光の波長を示す．赤色
が実際に観測した空のスペクトルで，緑色がモデル計算
で求めた空のスペクトル．

図 6 2018 年 1 月，ニカラグア，マサヤ火山の SO2 観
測データ時系列．橙色が従来法による SO2 量，青色がス
ペクトル再現による解析法 SO2 量を示す．両者は誤差範囲でよく一致している．10:23 付近（黒矢印）にある従来法のベースラインドリフトは，背景の空の紫外線変化によるもの．観測中に手動でベースライン変化を補正している（10:25 付近のベースラインのリセット）．スペ
クトルシミュレーションによる解析は背景の空の紫外線
変化を常に計算するためベースラインドリフトは見られない．

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海外滞在記手続きを進めている所です．日本に帰国するのはvisible, and near infrared. Journal of Quantitative

10 月初旬なのであまり時間は残されていませんが，Spectroscopy and Radiative Transfer, 111(9),

この在外研究を実りあるものにするために今後もpp.1289 – 1295.

尽力していきたいと思っています．

Gorshelev, V., Serdyuchenko, A., Weber, M., Chehade,W., and Burrows, J.P. (2014) High spectral

引用文献

resolution ozone absorption cross-sections – Part1:

Bogumil, K., J. Orphal, T. Homann, S. Voigt, P. Spietz,

Measurements, data analysis and comparison with

O.C. Fleischmann, A. Vogel, M. Hartmann, H.

previous measurements around 293K, Atmo. Mes.

Kromminga, H. Bovensmann, J. Frerick and J.P.

Tech., 7, 609-624.

Burrows (2003), Measurements of molecular

Rozanov, A. et al., 2005. SCIATRAN 2.0 - A new radiative

absorption spectra with the SCIAMACHY pre-ﬂight

transfer model for geophysical applications in themodel: instrument characterization and reference data

175-2400 nm spectral region. Advances in Space

for atmospheric remote-sensing in the 230 – 2380 nm

Research, 36(5), pp.1015–1019.

region. J. Photoch. Photobio. A, 157 (2 – 3), 167–184.

Salerno, G.G. M.R. Burton, C. Oppenheimer, T.

Chance, K. & Kurucz, R.L., 2010. An improved high-Caltabiano, V.I. Tsanev, N. Bruno (2009), Novel

resolution solar reference spectrum for earth’s

retrieval of volcanic SO2 abundance from ultraviolet

atmosphere measurements in the ultraviolet,

spectra. J. Volcanol. Geotherm. Res., 181(1-2), 141153, doi: 10.1016/j.jvolgeores.2009.01.009.

外部委員会等 活動報告（2018年6 月～7 月）

3 月追加分

2018 年 5 月 28 日

2018 年 3 月 19 日

地震調査委員会長期評価部会（岡村，宍倉出席 / 文

近藤出席 / 文科省）

中日本地域の活断層評価など

地震調査委員会長期評価部会活断層分科会（岡村，
中日本地域の活断層評価について
5 月追加分科省）

6-7 月
2018 年 6 月 1 日

2018 年 5 月 11 日

地震調査委員会長期評価部会海域活断層評価手法

地震調査委員会（岡村出席 / 文科省）

分科会（岡村出席 / 文科省）

4 月の地震活動の評価

日本海西部の海域活断層について

2018 年 5 月 18 日

2018 年 6 月 8 日

近藤出席 / 文科省）

会（桑原，岡村出席 / 文科省）

地震調査委員会長期評価部会活断層分科会（岡村，第 3 期総合的かつ基本的な施策に関する専門委員

中日本地域の活断層評価

次期基本的施策の議論の進め方についてNEWS LETTER Vol.5 No.3

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外部委員会等 活動報告2018 年 6 月 11 日

2018 年 7 月 6 日

5 月の地震活動の評価など

災対策強化地域判定会（松本（則）出席 / 気象庁）

地震調査委員会（岡村出席 / 文科省）

南海トラフ沿いの地震に関する評価検討会・地震防各機関の最近 1 ヶ月の観測データを持ち寄り，南2018 年 6 月 13 日

地震調査研究推進本部政策委員会総合部会工学及び社会科学分野との連携による成果の社会還元促
進検討ワーキンググループ（吉見出席 / 文科省）
第 1 回会合．今後の進め方について議論した．

海トラフ沿いの地震に関する地殻活動モニタリン
グの評価検討を行った．
2018 年 7 月 10 日

地震調査委員会（岡村出席 / 文部科学省）
6 月の地震活動について

2018 年 6 月 15 日

地震調査委員会長期評価部会活断層分科会（岡村，2018 年 7 月 18 日

中日本地域の活断層評価

近藤出席 / 文科省）

近藤出席 / 文科省）

地震調査委員会長期評価部会活断層分科会（岡村，
中日本地域の活断層評価等について

2018 年 6 月 20 日

火山噴火予知連絡会（伊藤，篠原出席 / 気象庁）

2018 年 7 月 24 日

2018 年 6 月 25 日

方気象台）

火山噴火予知連絡会霧島部会（篠原出席 / 鹿児島地

東京都環境影響評価審議会第二部会（宮越出席 / 都庁）

2018 年 7 月 27 日

2018 年 6 月 26 日

グループ（近藤出席 / 文科省）

地震調査委員会地震動予測地図高度化ワーキング東京都環境影響評価審議会総会（宮越出席 / 都庁）

全国地震動予測地図の高度化等について

2018 年 6 月 29 日

2018 年 7 月 31 日省）

石塚出席 / 静岡県沼津市）

地震調査委員会長期評価部会（岡村出席 / 文部科学
海溝型地震及び中日本の活断層の評価について

富士山ハザードマップ（改定版）検討委員会（山元，
第 1 回富士山ハザードマップ（改定版）検討委員会

I E V G ニ ュ ー ス レ タ ー Vol.5 No.3 （通巻 27 号）
2018 年 8 月 発行
発行・編集
編集担当

国立研究開発法人 産業技術総合研究所
活断層・火山研究部門
黒坂朗子

問い合わせ

〒 305-8567

茨城県つくば市東 1-1-1 中央第 7

Tel: 029-861-3691

Fax: 029-861-3803

URL https://unit.aist.go.jp/ievg/index.html

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