資料 ３総５ー（２）地震本部次期総合基本施策に向けて

2018.10.24
地質調査総合センター
11地質調査総合センター (Geological Survey of Japan)の役割「地質の調査」は経済産業省の所掌で、産総研地質調査総合センター（GSJ）が担っています。

１．地質の調査を通して、資源、環境、防災に関する国のリスク軽減に貢献する。
２．資源のポテンシャル評価、環境・保全（福島対応含む）、地震・火山災害予測などの出口を明確にし、限られた人的資源のもと、強みをいかして、より重点化して地質情報の整備を進める。
３．国の方針に対応し、地質に関するナショナルセンターとしての役割を担う。
４．透明性、公平性を確保し、国民の信頼を担保する。
2

次期施策策定に向けて：GSJとしてのポイント
1.

より精度の高い内陸・海溝型地震の長期評価，活断層情報整備-長期評価は道半ば

1-1) 活断層の長期評価、地域評価
未整備情報、位置情報、バラツキの把握、地球物理情報（応力マップ）の活用
1-2) 海溝型巨大地震，沿岸海域の活断層の長期評価
古地震調査に関わる問題点の解決2.

沿岸域，都市域，断層近傍の被害予測に資する地質地盤情報
知的基盤整備，被害予測などとの連携

3.

南海トラフの地殻活動モニタリング観測
観測施設整備，解析手法高度化

4.

ユーザーニーズに対応した情報発信
データベース拡充・統合化(GSJのDB群：地質図Navi，活断層DB，津波堆積物DB など )講演会，自治体，活断層調査公開

5.

基礎研究
GSJとして継続的に取り組む課題331-1) 活断層の長期評価，地域評価
地震本部の活断層長期評価

1）長期評価の高度化
・Xランクの断層（57断層)の評価
・主要活断層帯について，さらなる位置・履歴情報の蓄積(10〜20断層帯）
熊本地震後の事例：新たな調査で活動履歴情報の精度が上がった（少ない調査地点の情報に基づいた長期評価の弱点を改善）

詳細DEM等を用いた地形解析→位置精度の高度化
年代測定手法の開発・適用（宇宙線生成核種，C14連続測定）→年代精度の高度化

・長大活断層の連動性評価手法の開発・適用
全国のＳランク長大活断層（〜8断層帯）に適用

2）地域評価の発展
・短い活断層(15km以下）
・見えにくい活断層の評価手法の開発
・X断層を含め，活断層かどうか不明な断層-詳細位置を知る-地質調査，古地震調査

3）物理モデルの適用
・応力マップ,，数値シミュレーション
441-1) 長大活断層の連動性評価手法の開発○文科省の活断層調査研
究課題として，糸魚川—静岡構造線断層帯で実施・開発中の評価手法を確立する．
○全国の主要活断層帯のうち，発生確率がＳランクの活動区間を含み，長さ60km以上の断層帯を対象として，連動性評価を展開する．
○複数の活動区間の連動確率や連動条件等の評価結果を全国地震動予測地図へ反映することを目指す．
○連動性評価実施への要
望が強い地方公共団体等へ公表し，防災計画の立案等へ貢献する．

51-1) 活断層の評価手法の開発
地形表現が不明瞭な活断層の評価手法

新しい年代測定手法の開発

・詳細DEMを用いた地形解析→従来見落としていた山地内や平野部で新たに活断層を検出
・全国を網羅的に再検討する必要性

1．高密度な放射性炭素年代分析
熊本県日奈久断層帯での解析例
・イベント層準の決定

松本盆地の解析例
空中写真

・イベント年代の幅

構造物を除去した地形
地形断面・イベント年代の信頼性が，飛躍的に向上

松本城

トレンチ壁面からの連続試料採取

地形断面測線
密集する構造物のため地形判読が困難

2. 新しい年代測定手法の開発・適用
新しい年代測定技術の概要
Kondo et al. (2008)
CRN年代測定・新たに検出された断層において，地質・地物調査
熊本平野の調査例
南北活撓曲（傾動）による砥川溶岩（約15万年前）の落差：57 m

5万年以上前に堆積した扇状地

CRN,OSL
年代測定

・従来手法では不可能だった地層・地形面の編年が可能に14C年代測定

ボーリングコアの年代測定
14C(〜5万年前)
OSL（〜30万年前）
CRN（〜500万年前）

丸山ほか（2016）61-1) 活断層評価への物理モデルの適用
応力場

応力マップの全国整備
機械学習による自動処理化

断層強度プロファイル・
摩擦パラメータ断層形状

室内実験

地震調査研究推進本部（2015）

高い空間分解能〜10km

Ishiyama et al.
( 2013)

フィールド調査
今西ほか（投稿中）

活動性評価
Miyakawa & Otsubo (2017)

slip-tendency解析

最大規模評価動的破壊シミュレーション

応力場＋断層形状＋摩擦パラメータ頻度
現在の応力場のもとで動きやすい断層がどこにあるのかを示す
先行研究の精緻化

様々な想定モデル
高速計算手法（Ando, 2016）

M 7.5

M8.0

Oglesby and Mai (2012)71-2) 海溝型巨大地震および沿岸海域活断層の評価
古地震調査に関わる目標
1) 千島-日本海溝
17世紀型超巨大地震と2011年
東北地方太平洋沖地震との間の領域の巨大地震の評価

4) 沿岸海域活断層
これまで行われていない沿岸海域活断層の評価

2) 相模トラフ

3) 南海トラフ
地震本部HPより

規模や破壊域が異なる
地震・津波の発生頻度の解明• 元禄型地震の年代見直しに伴うM8クラス地震の履歴の再評価• 3つのプレート間で、既知の歴史地震以外の想定すべき地震の抽出81-2) 千島・日本海溝沿いにおける古地震・古津波調査
現状の課題• 17世紀型超巨大地震の想定破壊域と2011年東北地方太平洋地震の破壊域との間の領域における超巨大地震の可能性が未評価• 現在のところ北海道南部から東北地方北部の太平洋岸における古地震・古津
波情報が不足
今後の展開
未調査地や既調査地も含めた信
頼性の高い古地震・古津波データの取得と地域間対比に基づいた断層モデルの検討による各領域の超巨大地震の評価
図1 千島-日本海溝沿いの様々な断層モデルと古地震・古津波調査地点
91-2) 相模トラフ沿いおよび首都圏沿岸における古地震・古津波調査
現状の課題
相模トラフM8クラス地震の長期評価の根拠となっていた房総半島南部の海岸段丘の年代について，近年新しいデータが提示され，履歴に関する見直しの必要性に迫られている（図1）．

図1 元禄型地震を示す段丘の年代の見直し
Komori et al. (2017)のプレスリリース資料より

今後の展開
相模トラフや日本海溝沿いだけでなく従来ほとんど評価されていない首都直下にかかるフィリ
ピン海プレートと太平洋プレートとの間の地震（図2）も含め，多様な古地震データ（図3）を取得
し，首都圏に影響を与えるプレート間地震について評価する．
高解像度DEMを用いた離水海岸地形の解析

N
図2 首都圏における多様なプレート間地震

地中レーダーを用いた沿岸地質の地下構造解析

0.5 mメッシュDEMを用いた赤色立体図

図3 古地震解明のための様々な手法
101-2) 南海トラフ沿いにおける古地震・古津波調査
産総研（南海トラフ広域地震防災プロジェクト）の調査地点
産総研（既存の調査地点）
他機関の調査地点

南海トラフと琉
球海溝をつなぐ宮崎平野では，まだ津波堆積物が検出されていない

現状の課題• 履歴情報は増えたが，地域間で年代は必ずしも一致しない．
• 実際に一致しないのか（各地の局所的な現象か），単に対南海地域では宝比ができていないのか（南海ト永，東海地域では明応の痕跡がそ
ラフ全体を破壊する巨大イベ
れぞれ多く検出さントか），現時点で不明．
れる．
パターンがある？
• 九州以南の履歴情報が不足
今後の展開• 模式地において詳細年代測定に2000年前とされる
よる年代モデルの確立と地震考
巨大イベントは，必ずしも各地域で検古学データの再検証によって地出されていない．
域間対比を実現し，古地震ごとの年代測定の問題？
破壊域を解明．パターン分けなどの提案．
• 同一イベントでの特異点（津波や地殻変動が特に大きい地域）の抽出とその原因の検証（海底地すべり，プレート内分岐断層など）．
111-2) 沿岸海域の活断層の評価

オフ・フォールト古地震情報
隆起・沈降の解明

陸域のオン・フォールト古地震情報（トレンチ調査等）

沿岸域の地盤情報等

津波浸水域の解明

現状の課題
沿岸海域の活断層情報は著しく不足している．また、海岸近傍は海の調査が困難。
今後の展開
津波堆積物や海岸の隆起・沈降の痕跡など，オフフォールトの古地震調査（図1はその一例）は，沿岸での海域活断層の位置や活動履歴を解明する上で重要な情報を提供．

海域地下構造情報（音波探査等）海域古地震情報（ピストンコア調査等）

・ 断層モデルの推定・ 破壊履歴の評価

沿岸域活断層の長期評価と沿岸域における地震・津波災害予測
図1 能登半島沿岸の活断層と海岸段丘の高度分布
井上ほか(2007)に海岸段丘の情報を追加

12

2. 沿岸域の地質・活断層調査：陸海を結ぶシームレス地質図の作成
反射法音波探査の測線図
沿岸海域活断層調査

従来
海岸部の空白能登半島北部域20万分の１
海陸シームレス地質図及び地質断面図（井上ほか、2010）2007年能登半島地震の震央シームレス化
海陸にまたがる活断層の位置・活動性を解明

13

2. 沿岸域の地質・活断層調査の展開「沿岸域の地質・活断層調査」
海陸シームレス地質情報の整備状況と今後の調査地域

石狩低地帯南部

新潟

瀬戸内海
（燧灘）

能登半島北部
瀬戸内海（播磨灘）
関東平野南部福岡

駿河湾北部
伊勢湾・三河湾

沿岸域の調査の年次展開

紀伊水道・大阪湾

H40年度以降のエリアについては今後、検討。
年度
調査地域

H29

H30H31伊勢湾・三河湾沿岸域

H32

H33H34紀伊水道・大阪湾沿岸域

H35

H36H37瀬戸内海（播磨灘）沿岸域

H38H39瀬戸内海（燧灘）沿岸域

142. 都市平野部の3次元地質地盤図の整備—地盤リスク評価等に資する，地質層序に基づく3次元地下地質モデルの構築・提供—
任意の箇所の地質断面図

地質平面図

〜50m
区画ごとの地質立体図（数値モデルとして提供）
層序ボーリングデータの提供

H29FYに千葉県北部地域公開【自治体との連携により作成】

現在，東京23区域の調査実施中（H32FY公開予定）
その後は埼玉県東部・神奈川県東部に調査を拡げ，首都圏のシームレスな地質地盤情報の提供を目指す．
さらに名古屋，大阪など，大都市圏に展開予定．
〜H29FY

H30FY

H31FY

千葉県北部
とりまとめ

東京23区域調査

H32FY
東京23区
とりまとめ

H33FY

H34FY

H35FY

埼玉県東部・神奈川県東部
とりまとめ

埼玉県東部・神奈川県東部調査

H36FY

H37FY

H38FY

名古屋市及びその周辺
とりまとめ

名古屋市及びその周辺 調査

H39FY

H40FY

他の大都
市圏に展
開15

2. 3次元地質地盤図から発展させる調査研究—地下の地質構成と地盤振動特性の対応関係を明らかにし、地盤の類型化を目指す—
地下地質層序の解明 （層序ボーリング調査）
層相・年代・化石・S波速度など
地層区分・対比の基準となる詳細データ取得

3D地質モデリング（独自の技術開発）
既存ボーリングデータの対比

地層境界面の推定

3Dモデリング

最新の地質層序研究成果を基準データとして位置づけ

地盤振動特性の把握 （常時微動観測）
H/Vスペクトル

地層対比データを用いて3D地質モデル作成

地質層序研究・3Dモデリングから明らかになった地下の地質構成と地盤振動特性（H/Vスペクトル）との対応関係を詳細に検討

地震動評価等に資する地盤の類型化16

3. 南海トラフの地殻変動のモニタリング観測
現状 AIST+JMAひずみ+NIED傾斜東海
Mw5.0~

現状の課題
・ SSE検出感度が極端に低い場所がある（紀伊半島西部、紀伊水道、四国東部、豊後水道など）・ 海域の地殻変動のモニタリング能力の不足
・ 観測点維持が困難
・ 客観的な変動の検出方法がない

紀伊半島・四国
Mw5.5~

観測点を増加させ、地域全体で均質にモニタリング能力を持つことが必要
解決手段

新規観測点
ひずみ計更新17①観測点の整備・観測手法の開発
・ 地下水等総合観測施設を計画通り整備（現状16点→20点）
・ 4点の既存ひずみ計の更新
・ 安価かつ高精度な歪観測技術の開発と適用
・ 既存の地下水井戸の改良・活用②解析手法の開発・連携
・ 深部すべりの客観的な検出手法の開発と実装
・ 海域の地殻変動データとの統合解析
173. 安価かつ高精度なひずみ観測のための技術開発と適用
背景・問題点
ボアホール歪計
・測地学的観測手法の中では最も高感度→スロースリップイベント(SSE)モニタリングの切り札
・高コスト、長工期

紀伊半島より西の南海トラフ沿いSSEの詳細把握不十分

観測点を増設するために、ひずみ計設置のコストと工期の大幅縮減が求められている解決
手段

南海トラフ沿いで発生するSSEの検知能力図。
紀伊半島～四国では観測密度が低く，東海地方に比べて大幅に検知能力が低い．

ボアホール歪計

従来の歪計の埋設手順：①～④・既存未使用井戸を活用し、掘削費用の大幅な削減 → 未利用井戸利用の技術開発
・小口径の既存未利用井戸に設置可能な小型・低廉なひずみ計の開発
・実証観測を実施

コスト，工期の大幅縮減（現状の1/10以下）
未使用井戸の活用で省略

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4. ユーザーニーズに対応した情報の発信

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4. ユーザーニーズに対応した情報の発信
・活断層データベースの整備
最新の活断層調査・研究データの継続的収録
活断層情報検索・表示システムの強化と改良
地質情報や他機関へのリンクの充実

機能強化後の検索画面

活断層データベースアクセス数
2016年熊本地震後：通常の50倍（月平均）

熊本地震

1000000

2016/4/14,16

長野県北部の地震

1000002014/11/22

鳥取県中部地震

2016/10/21

10000
1000
4/6/14

背景画像の選択肢が増加
4/6/15

4/6/16

4/6/17

大地震直後にはアクセス数が急増するが，ベースとなるアクセス数も着実に増加している．

活断層トレースの表示画面において，背景画像の選択肢を増やし，様々なニーズに対応できるようにした．

・自治体研修や活断層調査公開

IEVGニュースレター2018年8月号より

地震本部ニュース2017夏号より

熊本日日新聞3月4日朝刊より

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5. 基礎研究：物理モデルを活用した長期評価
絶対応力マップの構築
地形や3次元密度不均質による応力
擾乱

レオロジー構造の精緻化

大規模サイクルシミュレーション
手法の開発
高速化

応力マップ

粘弾性応答

比較

＋

Cho and Kuwahara (2013)

プレート運動に起因するテクトニック
応力

地震学

フィールド調査
室内実験
大谷・平原（2017）

歴史地震の複雑な発生履歴の再現

数百年～数千年といった長期間サイクル計算

最近50年間９世紀

プレート境界、内陸地震、SSEの相互作用

869年貞観地震
現実的な三次元粘弾性
構造・絶対応力場

2011年
東北地方太平洋沖地震

PAC

大規模計算

相互作用？

モデル見直しPHS887年仁和南海地震？？？？？
寒川(2013)

相互作用：海溝型巨大地震(PAC) ⇄ 海溝型巨大地震(PHS)
海溝型巨大地震(PAC) ⇄ 内陸地震 ⇄ 海溝型巨大地震(PHS)

海溝型巨大地震発生前後の内陸地震の長期評価

物理モデルに基づく列島規模サイクルシミュレーション

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5. 基礎研究：地形・地質情報に基づく動力学的震源モデルの高度化
震源モデルの信頼性向上のための課題
断層形状、応力場、摩擦構成則、地盤構造モデルを、いかに現実的かつ詳細に設定できるか。
・断層の詳細な地表トレースと地下形状が必要

今後必要となる調査研究
・断層の活動履歴情報を活用した（過去に実際に起きたことを説明できる）動力学的震源モデルの構築- 活断層調査、構造調査の結果、地震活動の分・過去の活動を考慮した地震シナリオ作成

布を活用

・地形・地質学的情報に基づいた地震シナリオのばらつきを提示（考えられる最悪、最も起こりうること、など）

・断層面各地点にはたらく力の向きと大きさが必要

・地震動（ありうる最大、もっともありうる値など）の予測- 大深度ボーリング、テクトニック・マップの活用- 断層の活動履歴から過去の活動による不均質地形・地質学的情報に基づく動力学的震源モデルの構築を推定
動力学的震源モデルを地震動予測のための地震シナリオとして活用

・現実的な摩擦構成則が必要- 摩擦実験の結果を活用
・ケーススタディの対象となる構造調査の増加が必要
・様々な動力学的破壊、地震動に計算に対応できる計算コードの開発
動力学的震源モデルのパラメータを変えて，地震ハザード評価に活用

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5. 基礎研究：断層近傍での信頼性の高い地盤変形予測
断層情報、地形・地質情報、数値シミュレーションにより社会基盤への地震断層のズレの影響を評価

解決すべき課題
１．パラメータの取得、設定について・断層形状や浅部の地層構造の把握手法の開発
特に、都市部での調査法が必要。
・不均質な地層の物性を把握する手法が必要。特に、一般的な力学試験装置では十分なサンプルサイズを取り扱えない礫を多く含む地層への対応。

２．シミュレーション技術について・深部と浅部の連結の課題

・ずれ影響を評価するには、対象とする構造物の位置、物性等の情報が必要。

・土の挙動をより正確に模擬するための力学モデルの構築と導入が必要・極端な大変形問題を安定的に解く数値解析手法が必要・ 様々な構造物（地中構造物を含む）への断層変位の影響評価
・他分野のシミュレーション研究技術者と連携

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