I司立防災千斗学枇刊；fセンター研究速幸は1977年3月

節25弓・551■242：551．21（528咀1）

硫黄島 の第 1回地殻変動測量＊
磯已代次，

川野辰男，斎藤英二

通商産業省工業技術院地質調査所

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67．7m

67．7m

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x地質調査所届出〃．1693
一19一

thissumey，thebench・m班ke1evation（67．7m）hIwo−toe1evationmap国文防災科学技術セソター研究速報

1．はじ

め第25号

1977年3月に火山列島硫黄島では戦後発生した異常隆起現象が現在も進行して拾り，水蒸気爆発などによる在島者の安全をはかるため，1968年返還以来防災センターでは全島8ヵ所ほどに拾いて断層の変動観測を行なってきた一（熊谷，高橋，1976）しかし，水蒸気爆発や陥没は島内各所で起こるので・その予知のためには，現在行なわれている程度の観測では，その発生箇所の発見が困難なことが1975−6年の阿蘇台陥没孔の水蒸気噴出でたまたま明らかとなったので・同島の主要部をお拾う地殻変動，とくに水平歪の繰返し観測の必要が痛感された筆者らは，このような要望に対し，効果的在性能と精度を有する光波測距儀DBIM−60（米国CUC社製，写真一1）による地盤変動の測定・研究に着手していた所であるので，防災セン

ターの依頼により，同島の火山性地殻；変動の共同研究を行なうことにした．その第一回の測量を昭和51年3月に実施した．地殻変動は島内全域に拾よんでいるので，測点の配置は，変動量測定が可能な位置であり，かつ今後続けられるであろうこの種の測量に支障のないよう測点の設置に努めた
測量作業開始に際しては，防災セ／ター所長，第二研究部長から，硫黄島には高温の水蒸気噴気孔付近の軟弱地盤，また，高温の変質地帯など多数あるうえ，第二次世界大戦当時の不発弾が時折発見される危険な地帯であるから「健康と安全」については，とくに慎重に行動し，安全をすべてに優先するようにとの注意を受けた。

測量の計画，実施に当っては，同センターの熊谷，大八木両技官の懇切なご指導ご援助を受け，また，厚木気象班ならぴに，硫黄島航空基地分遣隊気象班の幹部諸氏からは特別なご協力を賜った．それらの方々に衷心より感謝の意を表する．

写真1

光波測距儀DM＋60本体とバッテリー（左），反射鏡プリズム3素子（右）一20一硫黄島の第1回の地殻変動測量一磯・川野・斉藤z

位置，地形概況
硫黄島は東京から南へ約1，250㎞離れた小笠原諸島の南方（図一1）で北緯24度46分，東経141度20分の太平洋上に位置し，行政

図一1．

位置図

ド

八大島

N・4

しその長さは約8㎞巾は北東部榊て約4㎞，南西部にて約1Kmに巾を狭めその端は島で最高の摺鉢山（161m）である．面積は22，5N．30。鳥q㎞2である．

。冒O・父＾唱D
北硫貫I島。
．硫貫＾甫俄貢島・

摺鉢山は周囲が急崖の火山体でその名にふさわしく摺鉢を臥せた容姿をしている．その麓の標高40m付近から北東方に向かってゆるやかな千烏ケ原を経て，極めてゆるやかな楯状火山

N智掠ε」40．

E．の標高120m級の元山平坦地に連なり，東端は急崖をなして海に接している．空より眺めれぱ摺鉢山をカナメとした扇の形に似ている．洋上からはパイプを想像されるところからパイプ島とも称されている．島内のいたる所で噴気活動が活発で「硫黄の臭」のしない所はない．夜明けや湿気の多い時には噴気の水蒸気が白煙となって島の全面に立ちこめる．な拾，島の地質については一色（1976）がすでに報告している。元山平坦地には，海上自衛隊航空基地の諸施設と，北東部には米国沿岸警備隊の施設等（ローラン鉄塔410m）がある．
戦前は一千余名の島民が住み，鉱業（硫黄），農業（薬草栽培）など営んでいたが，戦後は一般人の在住が許されていない．

生活する水ぱすべて天水でまか在われているが，植物の育ちはよく，戦後米軍が飛行機で蒔種したといわれるギンネムが全島に群生し，大樹のガジュマル，ゴム，タコの木在ども生えてジャングルをなし，その下にはオウゴンカズラ，タニワタリ，トラノオ在どが繁茂し，重た，所によってはパパイヤ，パイナップル，夏ミカンなどが自生している．竜舌蘭の葉は人の身丈けほどもあり花茎が3〜5mも成長し群生しているので，その茂みの中には一歩も入ることができない

道路は島を一周する幹線のほとんどが舗装されているが，道路の両側からはギンネム，ヒマ（戦前栽培）などが路面を覆うように繁茂している．

一21一

閥立防災科学技術セ／ター研究速報

第25け

1977年3月

3．測量作業準備

3．1

踏査；選点

この作業に当っては，既存の地形図，空中写真在どより得られた地形情報をもととし，現地の一事情にくわしい熊谷，大八木両技官からの地形的な情況判断などに基づいて，国土地理院，米軍関係にて設置さ：れた基準点を捜索し，そねらと均衡よく配置できるような地点を新設点の候補地とした。

既設の基準点の中で確認できたものは，二段岩において国土地理院二等多角点循1（図一2』1），東山にて米軍関係点循2（図一2−2），摺鉢山にて米軍関係点〃10（図一2−3），摺鉢山山麓の国土地理院の水準点40．1m（図一2−4），水準点439mなどである。その他の既設基準点，水準点は惜しくも遂に確認することができなかった。新設点としては元山平坦地に6点，摺鉢山に1、点，それらとの連結のため3点，釜岩（写真一2）に1点，阿蘇台断層地区に4点の計15点（図一2−5）を設置した．それらの測点を決定する際測点間の噴気孔の有無，視通線内へ倉よほす噴煙の規模，風向による噴煙の影響，さらに，樹葉が風によって引き起す視通障害などをできる限り避けるようにした．

図一2−1

二段岩，〃1，国土地理院設

図一2−2

東山，〃2，米軍設置の金属標

置の金属標

図一2−3

摺鉢山，〃10，米軍設置の金属標

一22一

図一2−4

水準点；40−1m

硫黄島の第11111の地殻変動測最一磯・川野・斉藤。．蹄ケー・…三新〆1∵

1

I一・f、＼二〜

写真2．

1

二、釜岩，〃11，設置機関不明の金属釘，波，風により侵食され，5㎝突出している

図一2．一5三角、多角測■綱図千ド！〕＾㌻
㌧、」
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㌔

1／毒・1
地目区

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二段岩

1・1・＼ノη＼・…」∵∴〃／ノ1γ摺欽山

一二角／則1量によゐ距離ー一一

水準測量の路線

一23一

胴立防災科学技術センタ⊥研究速報第25号

1977年3月

未確認の既設基準点の中で，大阪山は探すための伐採時問さえあわぱ発見可能と思わねる．

他の点ぱ諸工事などにより損失された可能性が強く，水準点の場合は，路面の補修工事などによる倒，破壊（写真一3）や残土の投棄による埋没がほとんどと考えられる．地震研究所かとも思われるが設置機関名の明らかでない水準点2点を確認できた．確認できた既設点には後日の発見を助けるために目印の杭・または，保護石（写真一4）を積み，常に人，車から容易に見出せるようにした。

む）』へ』

夢郷

写真3 水準点43．9mは標石の頭部を大破し大きく傾いている

忍

鰍111

窪

写．真4

水準点・設置機関不明ではあるが，後日のために保護石を積む（阿蘇台断層の南約200mの十字路）

一24一

硫黄鳥の第1阿の地殻変動測量一磯・川野・斉藤

32

測点埋設

測点の埋標には，永久性を保たせる必要があるので，できるだけ堅固在地盤を選び，鉄棒径3㎝X長さ1．5mまたは，鉄管径5㎝X長さ2m（写真一5）を金槌にて直接打込んで設けた．大部分の測点位置は固結度のや＼低い凝灰岩（粗面安山岩質）であったから打込みは容易であった．これらの埋設標には，コノクリート施工を行なわなかったが，人や車の通路から離れた地点であるから長期の保存は可能と思われる．
容易に見出せるよう，また，後日それらの測点をコンクリートブロックを積み重ね，、さらに，白ペンキを塗布した．〃6，〃8，ア1の3測点は，旧軍事施設の上であったので，コンクリートの盤上にノミで十字を彫んで測点とした

4．測量実施
4．1

天文測量

硫黄島は全域にわたって，地殻変動が活発であるので，既設の基準一点成果を直接利用することができない．今回はκ

ヨ．

12→〃1に圭・いて，北極泉による方位角の取付観測を実施した、観測器械はセオドライ

ト1秒読（国産TH−01）によって6対回の観測を行ない，使用時計はオメガー2針秒時計を用い耳目法によって観測時刻を読定した．

この時計面の遅速については，気象班に地震観測用に設置さわている標準時計と，観測の前，後に照合を行なった．（この標準時計は
JJ

Y報時と器差一〇．1秒が確認してある．）

表一1に示す．

4

責一1．

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1lV〉〉10．

力位角340．3

4了5306090120150『i土旬

写真5 測点の埋標，鉄管径5㎝×2mの打込作業

8．6
9．5

4．O
2，12．3

340

35．2

一25一

国立防災科学技府センタ
4．2

水準測量

研究速報第25号

1977年3月

水準測量の基点である既設の水準点の中で，二段岩焔1に最も近い地点の水準点は遂に発見することができなかった．水準点67．7mの所在地，点と思わ幻る地点に，所属機関不明の測標（金属鋲）が路肩に堅固に設置さねてあったので，応急の措置としてこの測点を水準点67．7mと仮定して標高の基点とした．水準測量を実施するに当って平均海水面の観測を行たうことが必要であったが準備不足から検潮儀を持込むことができなかった．そのため，硫黄島（1／25，000）地形図図上の水準点の標高を利用したので，現時点に倉ける平均海水面からの標高を示していない．

水準儀は，NIKONAUTO

水準点（仮定点）〃LEVELAEを用い，標尺は2倍目盛のものを使用した．

67．7m卑二段岩焔11190m

g O Om一一一一→110．2m

米軍水準点の結果を得た．

水準測量作業は，もともと，余力で行なう計画であった．他の諸作業が難行したため，水準測量の作業量が大巾に縮少する緒果となったことはまことに残念なことである．

4．3

光波測量

光波測距儀DM−60による測距の測定方法としては，3回の測距値を1組とし，その中良好な3組をもって採用値とし，往・復の測距測定を行なった．測距測定1組ごとに気温・気圧を測定し，関係測点の測距が終ってから，セォドライト1秒読みによって，各測点の高低角観測を行なった．

光波測距儀による測距測定中ぱ，カゲロフ，噴気の水蒸気煙が視通線内に妨害を起さない時が最も好ましいので，早朝日没時に選んで実施した．また，洋上からの強風ぱ光波測距儀と反射鏡にかカりの震動を拾よぼしたため，作業に一層の困難をきたした．

測点間の往・復測距値を表一2に示す．

4．4

三辺測量

三辺測量とは，三角形の3辺に距離を与えて3つの内角を求める方法である．従って，辺長距離は高い精度であることが最も望まれる．光波測距儀DM＋60は，精度士
測定距離4㎜十100，oOO で短時間に距離が求められるのでこの種の測量にはまことに能率的である
測点問に拾ける往・復の水平距離（表一2）を算術平均した値に，基準面投影の補正を行なったものを各辺の距離とした．それらの辺長距離から所求する三角形の3つの内角を算出した．
測点上で関係する方向角（内角）について点検を行なったものを表一3に示す．

表山3に示したように，元山地区に春いて測定した辺長は700〜2，000m，阿蘇台断層地区に拾ける辺長は130〜230mである．それらの地区ごとに方向角（内角）を点検した結果
元山地区において秒位以下，阿蘇台断層地区にあって約6〜9秒の差が検出された．上記2地区の対比から明らかなように，辺長が短距離で構成される三角形について，秒位以下の精度が要求されるならぱさらに，高い精度の測距儀が要求される．（光波測距儀の性能は，短距離ほど精度の低下がさけられ在い）一26一

硫黄島の第1回の地殻変動測．量一磯・川野・斉藤

表一2似乙一；則点問の4圭仮源11距比敦■力回測距値方。

【』

1221、652 73乃

7−5

1676．286

7−8．2548−7610．493．457．358

8・99−81−551○。．005408，843．843．2；・229，201，198○。．33．㌃4．ろ．892．223

148，051．051○；．001696−679

G。．001218，418．418○・．000196，805

．803

．672

711−17−11．445

771−3ア73−1G冒．OO0841，887

1954，224

135．258772−1．・．007

9−1010−92−442．073

ア▼1−2う．㌃︸2e。．0351377，351．588

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1848，073．802
e・．O◎1●一．000O01e・．0321219，584

浜1距直
15￡803ろ．ろm1259．652

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5−665

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三辺三角にょる算串角点検鎮

表一3．

r．

元

355

山

測点

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8C 1 ・140〃172705．722

1654⑤

31測点、

55．36

56．3509710．546

75047，498

41 30 14．196
41 30 13．978

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1測点

172・52・41二870③372O．218

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幽①995246・052

243017．754 62633，050
A02・
1 676．243803 ・②坐辿且⑨6263280。、。1。。1．。。…
1219．568・

1974．632

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1758．820

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ア43

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4 1則点
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135−261

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1

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1 39 36 39了428 ③ 43・4プ25了894≡

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A02・ 152−805
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AB5， 148．054
一27一G−6．732

国立防災科学技術センタ

研究速報第25号

1977年3月

5．地殻変動の考察

地殼変動を考察するためには次回の観測をまたなくてはならないが，硫黄島1／25000地形図（国土地理院発行昭和43年12月）の二段岩，東山，摺鉢山地点に示される標高位置と今期に測点とした〃1・κ2，焔10ぱ上記の地点と同一位置にあると思われるので，それら3測点の標高についてその対比を表一4に示す．

．表一4

区分

硫薫島κ．5万1＾） 今期測量（B）（ハ）一（B）

与月・期閏

昭和43年1Z月鮒

水準点67．7肌

則 二段宕No．1

東山糟欽山、2．10

昭和51年3月

67．7m

勺8午閤

67．7m

O，Om

119．8

119．O

一〇．8

l19．5161．0

118．7

…O．8

159．7．

一1，3

過去約8カ年問に生じた両者の標高差は一〇．8〜一1．3mを示し急速的な変動とみたされるが，この変動は島の周辺部に比べて中心部の隆起が小さいという国土地理院の測量結果（辻ほか1968）と同じ傾向を示している．それらの測点は硫黄島の中腹・頂上部に限られる位置にあり，海岸地帯との関係を示す資料ではないが，島の地殻変動は引きつづき同じような運動を行なっていることを示唆しているものと考えられる．

7．おわりに硫黄島の地殻変動量測定に当って，地殻の伸・縮，またぱ，隆起・沈降を知るために，既設の基準点，水準点と新設点が調和するように配置した．今後はそれらの諸測点を定期的に反復測量観測を行なって，地殻変動量の実体を把握することが望ましい。

既設の基準点・水準点で今期に拾いて未確認であったものは，次回の測量時に拾いて確認を行なう必要がある．とくに，未確認の水準点の多くは，道路の補修工事などによって破損，埋没しているものと想像されるので，早急に安全対策を施す必要がある．

検潮儀を整備し，次回から平均海水面の観測を実施し測量成果の充実を計らねぱならない．
光波測距儀は測定中視準線内にカゲロフ，噴煙などがある場合は測距測定が不可能であるから，測定の季節春よぴ時刻を調整してそれらの障害を避けなけれぱならない．

島内における日常生活は，隊の服務規則に従って行なわれているので，この点の調整を計らねぱ作業そのものは勿論その能率を高めることができない．

一28一

硫黄島の第1回の地殻変動測量一磯・川野・斉藤
既存の諸資料の提供をうけれぱ，今期測量成果と対比，検討を行い，地殻変動研究に関する測地資料の提供を行いたい．

参

一色直記

考文

献（1976）火山列島硫黄島の地質と岩石．国立防災科学技術センター研究速報，第23号
熊谷貞治・高橋博

5−16（1976）断層変位簡易測定装置の概要．国立防災科学技術センター研究速報，第2写号

25−28

高橋博・熊谷貞治（1968）傾斜拾よび，地割れ活動の部硫黄島調査報告・国立防災科学技術センター，37−45
辻昭治郎・栗山稔・鶴見英策（1969）小笠原諸島調査報告・国土地理院時報，第37集

1−18（1977年1月14日

一29一

原稿受理）