地中レーダ・表面波探査による中国四川盆地，都江堰地域のブラインド断層の研究
宮田隆夫(神戸大・理)・平井絢子（神戸大・理）・鍬田泰子（神戸大・工）・洪 景鵬（神戸大・都市安全）・付 小方（四川省地質調査院）・侯 立玮（四川省地質調査院）
Study of blind faults, using ground-penetrating radar and surface wave surveys, Dujiangyan，Sichuanbasin, China
Miyata, T. (Graduate School of Science, Kobe University), Hirai A.(Graduate School of Science, Kobe
University), Kuwata, Y. (Graduate School of Engineering, Kobe University), Hong, J.P. (RCUSS, Kobe
University), Fu, X.F. (Sichuan Geological Survey), Hou, L.W. (Sichuan Geological Survey)

1．はじめに2008 年汶川地震（Mw 7.9）はチベット高原東縁の北東－南西方向の龍門山断層帯で起こった。
この断層帯を構成する北川－映秀断層と漠旺断層の一部が活動したと考えられている（例えば，Burchfiel et al., 2008; Xu et al., 2008; 付ほか, 2008; Hubbard and Shaw, 2009; Lin et al.,2009）。しかし，龍門山に沿う四川盆地西部には地表変状が線状に現れており，ブラインド断層(blind fault)の存在する可能性が出てきた。そこで，それを明らかにするために，2009 年 6 月に中国四川省地質調査院と共同で四川盆地西部，都江堰地域の地中レーダ・表面波探査を行なった。ここではその成果の一部を報告する。
2．地質概説
地形的に龍門山は四川盆地より急激に高くなり，この構造的な起伏は龍門山断層帯の断層・褶曲運動によって形成された(Burchifiel et al., 1995)。龍門山断層帯は，東から西へ，主に北東走向の次の断層からなる(Fig. 1)：安県－灌県断層，漠旺断層，北川－映秀断層，汶川－茂県断層。今回の地震で，北川－映秀断層と漠旺断層の一部に沿って地表断層が現われた。前者に沿って現れた地表断層は 285 km の長さで，後者の地表断層の長さは 80 km である。龍門山の地質は主に先カンブリア時代の変成岩類や火山岩類，震旦系－トリアス系からなる。一方，四川盆地には主にジュラ系を始め，白亜系－第四系の地層が広く分布している。
3．研究方法四川盆地西部, 都江堰付近における地表変状が線状に現れた場所を選んで，地中レーダ探査と表面波探査とを組み合わせた研究を行なった。地中レーダ探査は，地表地震断層を横切る測線を50～200m とり，SIR3000(GSSI)と 100MHz アンテナを使用した。得られた GPR データは解析ソフト（RADAN6）を用いて，水平方向にスケールを補正し，さらに低周波，高周波を除去するためにハイパスフィルターとローパスフィルターの処理を行なった。ワイドアングル法によって，得られた時間断面図を深度断面図に直した。一方，表面波探査は McSEIS-SXW（応用地質㈱）を使用した。探査では 24 個の地震計を 2m 間隔で直線上に配置し，隣り合う地震計間の地表面をかけやで起震し，表面波を測定した。得られたデータは鍬田ほか（2009）にもとづいて解析し，S 波速度構造を求めた。
4．結果と考察
都江堰南西方の南華村（Site D1）における 2 測線の地中レーダ画像には，それぞれ北西へ高角度（70o～75o）に傾斜する不連続面（Fig. 2 のFault A）が認められる。2 測線におけるFaultAの位置を繋ぐと，N50oEの断層の走向が得られる。Fault A が交わる道路（位置：40 m）には23cmの段差が見られる。一方，S波速度構造にはFault A を下方にのばした付近に階段状の変化が読み取れる。さらに，Fig. 2 の 80 m付近にも道路の段差があり別のFault Bが推定される。
都江堰公園内（Site D3）のS波速度構造にも著しい変化が見られる。一方，地中レーダ画像には反射パターンの不連続が見られることから，北西へ高角度（76o）に傾斜するブラインド断層（blind fault）が推定される。この断層の上盤に，著しい建物被害が見られる。
仮設住宅地（Site D4）では，地中レーダ測線の 176 m付近に反射パターンの不連続が認められる。一方，S波速度構造には，地中レーダ画像の不連続面（傾斜：82oW）を下方へのばした付近に階段状の変化が一部読み取れる。周辺における段丘面の分布の特徴も総合すると，その不連続面はブラインド断層と推定される。
5．まとめ(1)地中レーダ探査と表面波探査の組合せから，都江堰南西方の南華村（Site D1）では，南西へ高角度(70o ～75o 程)に傾斜する地表地震断層が明らかになった。
(2)都江堰公園内（Site D3）では，S 波速度構造の顕著な変化や，地中レーダ画像の反射パターンの不連続，被害状況から判断すると，南西へ 76°程傾斜する逆断層が推定される。
(3)仮設住宅地（Site D4）では，地中レーダ結果の他に，S 波速度構 Fig. 1 Index map and a fault system of the Longmen Shan fault
zone (modified from Xu et al. (2008), Lin et al. (2009) and Miyata
造や周辺の地形情報を総合し，ブ et al.(2009a, b) . Thick solid line; Surface faults in Wenchuan
ラインド断層の位置を推定した。 earthquake. Star; Epicenter of the Wenchuan earthquake, AGF;
(4)以上のことから，地中レーダ探 Anxian-Guanxian fault , PGF; Pengxian-Guanxian (Pengguan)
査と表面波探査の組合せは，ブラ fault, HF; Hanwang fault, BYF; Beichuan-Yingxiu fault, LF;
Longquan fault, MWF; Maosian- Wenchuan (Maowen) fault,
インド断層の調査に有効であるこ PQF; Pingwu-Qingchuan fault, Open and solid circles; Sites of GPR
survey in 2008 and 2009, respectively.とがわかった。

Fig. 2 An exsample of a shear wave velocity structure, a GPR profile and its interpretation across theco-seismic surface rupture with an offset of 23 cm at southwestern Dujiangyan (Site D1-North). H:V=1:1.

参考文献
Burchifiel, B.C. et al., 1995, Intern. Geol. Rev., 37, 661-735; Burchifiel, B.C. et al., 2008,GSA Today, 18, 4-11; 付小方ほか, 2008, 地質学報, 82, 1733-1746; Hubbard, J. and Shaw, J.H.,
2009, Nature, 458, 194-197; 鍬田泰子ほか, 2009, 建設工学研究所論文報告集, n.51 (in press);
Lin, A. et al., 2009, Tectonophysics, 471, 203-215; Miyata, T. et al., 2009a, Rept. RCUSS.,
Kobe Univ. n.13 (in press);Miyata et al., 2009b, Abstr. 6th Annal Meeting, AOGS, CD-Rom.; Xu,Z.Q. et al., 2008, Episodes, 31, 291-301.