３.１.７

構造的弱点におけるひずみ集中機構の解明

目次(1)

業務の内容・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・89(a) 業務題目(b) 担当者(c) 業務の目的(d) ６ヵ年の年次実施計画
1) 平成１９年度
2) 平成２０年度
3) 平成２１年度
4) 平成２２年度
5) 平成２３年度
6) 平成２４年度(e) 平成１９年度業務目的(2)

平成１９年度の成果・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・90(a) 業務の要約(b) 業務の成果
1) 中感度地震計の選定
2) 高感度地震計の選定
3) ロガーの選定
4) 機動的地震観測点配置の検討(c) 結論ならびに今後の課題(d) 引用文献(e) 学会等発表実績(f) 特許出願、ソフトウエア開発、仕様・標準等の策定(3)

平成２１年度業務計画案・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・92

88

(1) 業務の内容(a) 業務題目

構造的弱点におけるひずみ集中機構の解明(b) 担当者
所属機関役職

氏名名古屋大学大学院環境学研究科附准教授

山中 佳子

メールアドレス
sanchu@seis.nagoya-u.ac.jp

属地震火山・防災研究センター(c) 業務の目的
日本海東縁のひずみ集中と長野県西部域の御嶽山や 1984 年長野県西部地震のような活発な地震活動域などの構造的弱点との関係を明らかにし、活動にどう影響していくのかを調べるため、この地域で機動的地震観測を実施し、詳細な地震活動、速度不均質構造の解析を行い、構造的弱点に対するひずみ集中機構の解明を目指す。

(d) ６ヵ年の年次実施計画
1) 平成１９年度：ひずみ集中帯の機構解明に資する調査研究を行うため、地震計やデータ収録装置を整備するとともに、長野県西部および御嶽山周辺の地震活動などの構造的弱点とひずみ集中帯との関係を明らかにするための効果的な地震観測点配置等の検討を行う。
2) 平成２０年度：構造的弱点における地震活動把握のため、長野県西部および御嶽山周辺に新たに短周期地震観測点を 5 点、広帯域地震観測点 2 点を機動的に設置し、既存の観測網データを加えてこの付近での地震活動の解析を行う。
3) 平成２１年度：構造的弱点における地震活動把握のため、平成 20 年度に長野県西部域に設置した 6 観測点のデータに既存の観測網データを加えて、この付近での地震活動の解析を行うとともに、御岳山周辺において機動的地震観測を実施し、火山活動との関連を調査する。
4) 平成２２年度：前年度に設置された地震観測点を維持すると共に、前年度に続き夏期に御嶽山周辺で集中観測（10 点）を行う。得られたデータを処理、これらの観測点に Hi-net,F-net の観測点データを加えてこの付近での地震活動の解析を行う。
5) 平成２３年度：前年度に設置された地震観測点を維持すると共に、これまでに蓄積したデータを基に高精度震源分布、速度構造などの解析を行う。また 21、22 年度に行った集中観測点では 2004 年にも集中観測を行っており、これらのデータと比較して御嶽火山のような構造的弱点におけるひずみ集中機構の解明を行う。
6) 平成２４年度：この地域では 1984 年、1994 年にも合同観測が行われている。これらのデータとの比較を行う。高精度震源分布、速度構造などの解析結果に基づき構造的弱点におけるひずみ集中機構の解明を行う。

89

(e) 平成１９年度業務目的
ひずみ集中帯の機構解明に資する調査研究を行うため、地震計やデータ収録装置を整備するとともに、長野県西部および御嶽山周辺の地震活動などの構造的弱点とひずみ集中帯との関係を明らかにするための効果的な地震観測点配置等の検討を行う。
(2) 平成１９年度の成果(a) 業務の要約
ひずみ集中帯の機構解明に資する調査研究を行うため、固有周波数 1Hz の短周期地震計、および中感度地震計、データロガーを整備するとともに、長野県西部および御嶽山周辺の地震活動などの構造的弱点とひずみ集中帯との関係を明らかにするための効果的な地震観測点配置等の検討を行った。
(b) 業務の成果
1) 中感度地震計の選定
ひずみ集中帯の機構解明に資する調査研究を行うためには、高い分解能で地震活動を押さえることが重要である。現在長野県西部および御嶽山周辺に整備されている観測点配置
ではやや偏りがあり、長野県西部での群発活動の深さ分解能を上げることができない。そこで、長野県西部の群発地震および御嶽山山頂直下の地震活動を精度良く求めることができるよう、オンラインで連続的に収集できる観測点を強化する必要がある。名古屋大学では、火山性の長周期地震をも考慮し、主に中帯域地震計を定常観測に用いていることから、中帯域地震計として CMG-40T を 2 台購入し、定常観測網の手薄な場所に設置することとした。
2) 高感度地震計の選定
震源決定精度を上げるためには、震源域を囲むように多数の観測点を配置することが望ましい。しかし中帯域地震計は高価で、かつ筐体が大きくなるため設置できる場所には限りがある。そこで中帯域地震計の設置が困難な場所については、より筐体の小さい高感度地震計（3 成分）を置くこととした。また長期間の観測が難しい山岳地域については夏期に集中観測を行うため、機動観測に適したものを選ぶ必要がある。自然地震観測で標準的に使用される地震計は、固有周波数が 1Hz あるいは 2Hz の動コイル型短周期速度型地震計である。臨時観測データは、既存の名古屋大学定常観測点や Hi-net を標準観測点データと併せて処理解析を実施するため、性能的には Hi-net と同等であることが望ましい。そこで名古屋大学でも使用してきた 1Hz 地震計（レナーツ Le-3D）（図 1、P93）を採用することとした。
3) ロガーの選定
長期間連続観測点については衛星回線および ISDN にてオンラインで収集、機動観測についてはやや長期間現地収録可能なロガーが要求される。またこれら観測点のデータに既存のデータを加えて解析をする必要がある。このことから地震データ収録装置は、・低消費電力で軽量、コンパクトで取扱が容易・本体でのデータ蓄積およびテレメータ機器としての機能の両方が利用できること
90・データフォーマットは WIN 形式が扱えることが必須条件である。
以下に、詳細な仕様を示す。
・地震計入力チャンネル数は 6 チャンネル以上であること。
・地震計入力方式は差動入力であること。
・入力インピーダンスは差動 1MΩ 以上であること。
・入力レンジは±10V 以上のレンジとその 1／3 以下のレンジの 2 通りを持つこと。
・分解能は 24bit 以上であること。
・データサンプリングは 100Hz サンプリング、200Hz 以上のサンプリングを含む複数の選択肢を持つこと。また、ユーザがサンプリング周波数をロガー本体の操作により指定できること。
・ダイナミックレンジは 100Hz サンプリングデータにおいて 120dB 以上であること。
・AD 変換方法は ΔΣ 型であること。
・デシメーションフィルタは、最小位相と線形位相のフィルタを選択できること。またフィルタ係数が公開されており、地震波形の補正する方法が明示されている、または補正のためのソフトウエアが用意されていること。
・地震波形データの収録装置内部への記録フォーマットは WIN 形式で行われること。
・ロガー機能は WIN のフォーマットの 1 分長ファイルによって連続記録できること。
・記録メディアは 2GB 以上の容量のコンパクトフラッシュが使えること。データ用のメディアフォーマットは FAT32 であること。
・内蔵 GPS 受信モジュールによって時刻校正をすること。また 1 衛星捕捉状態においても時刻校正ができること。
・10BASE-T 以上の性能を持つネットワークインターフェイスを持っていること。またシリアルインターフェイス RS-232C を備えていること。
・TCP/IP または UDP/IP プロトコルによる WIN パケット通信によってリアルタイムテレメータが行われること。
・telnet(または ssh)により遠隔操作ができること。また ftp(または sftp)によりデータ回収ができること。
・センサ用電源出力を用意し、その電圧は DC12V であること。
・電源電圧は DC12V と AC100V を両方用意すること。
・消費電力は 2W 以下であること。
・重量は 2kg 未満であること。
・動作温度は少なくとも-20～+50℃で保証されていること。
・GPS アンテナが付属されていること。またアンテナ出力ケーブル長は 4m 以上であること。
入札の結果、白山工業製 LS-7000XT（図 2、P93）が条件を満たした。
4) 機動的地震観測点配置の検討
図 3(P93)は現在御嶽山周辺に配置されている名古屋大、自治体、Hi-net の観測点分布で91

ある。
これらを考慮して機動的地震観測装置の設置場所の検討を行なった。その結果を図 4(P93)に示す。設置については、図 5(P94)のように物置を置いてそこにロガー等を収納することとした。冬場は雪が積もり、道路では除雪作業が行われるため、物置や衛星アンテナポール等の周りに柵を置くことにした。
(c) 結論ならびに今後の課題
日本海東縁のひずみ集中と長野県西部域の御嶽山や 1984 年長野県西部地震のような活発な地震活動域などの構造的弱点との関係を明らかにするため、高感度および中感度地震計及びデータロガーを整備した。また、機動的地震観測点の設置地点の検討を行なった。
今後データ処理を行なう際には、名古屋大学定常観測点データや高感度地震観測網
Hi-net をも含めて解析する必要があること、データ量の増加で震源決定にはかなりの時間と人手がかかるから、データベースの構築、スタッフの雇用などの対応を検討する必要がある。
(d) 引用文献なし(e) 学会等発表実績なし(f) 特許出願、ソフトウエア開発、仕様・標準等の策定
1) 特許出願
なし
2) ソフトウエア開発
なし
3) 仕様・標準等の策定
なし(3) 平成２１年度業務計画案
構造的弱点における地震活動把握のため、長野県西部および御嶽山周辺に新たに短周期地震観測点を 5 点、広帯域地震観測点 2 点を機動的に設置し、既存の観測網データを加えてこの付近での地震活動の解析を行う。

92

図1

高感度地震計（レナーツ Le-3D）

図3

図2

図4

これまでの地震観測網購入したロガー白山工業製 LS-7000XT

本プロジェクト期間の観測網

ともに▲は名古屋大学定常観測点、▼は名古屋大学広帯域観測点、▲は自治体観測点、△は Hi-net 観測点、▽は F-net 観測点を示す。▲が本プロジェクトで設置する新たな観測点（計画）

93

図5

機動的地震観測装置の設置例

冬には除雪が行われるため小屋等が壊されないようにこの周りに柵を作る予定である。

94