ひずみ24-2-1-2

ひずみ集中帯の重点的調査観測研究‐ 海域における自然地震観測 ‐東京大学地震研究所
震篠原雅尚
平成24年度 第2回ひずみ集中帯観測研究運営委員会
2013年2月22日（金）1ひずみ集中帯海域観測５ヶ年計画

ひずみ24-2-1-2• ひずみ集中帯日本海側海域の地震活動を把握する。まひずみ集中帯日本海側海域の地震活動を把握する。
た、陸域地震観測と連携し、ひずみ集中帯内外の構造の比較を行なうと共に 下部地殻 上部マントル構造を解明比較を行なうと共に、下部地殻・上部マントル構造を解明し、ひずみ集中機構の解明にも資する。
年度
H20

自己浮上式長期観測型海底地震計10台を設置
機動観測型海底ケーブル・インライン式地震計一式の整備

H21

自己浮上式海底地震計10台を回収
機動観測型海底ケ ブル インライン式地震計 式の試験
機動観測型海底ケーブル・インライン式地震計一式の試験

H22

機動観測型海底ケーブル・インライン式地震計を設置し ，観測を開始する

H23

機動観測型海底ケーブル・インライン式地震計による観測を継続

H24

機動観測型海底ケ ブル インライン式地震計による観測を
機動観測型海底ケーブル・インライン式地震計による観測を継続
2

平成24年度前半までの成果

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1.海底ケ ブル インライン式地震計 （新潟県粟島南方沖）
1.海底ケーブル・インライン式地震計
・平成22年8月末に敷設・敷設直後より連続してデータ収集中、震源決定・平成23年4月に、陸上局の機能強化を実施
・平成23年8月に、小型エアガンを用いた構造探査実施・収集したデータを用いた高精度震源決定
収集したデ タを用いた高精度震源決定
２．自己浮上式長期観測型海底地震計
２
自己浮上式長期観測型海底地震計 （上越沖）・平成20年12月から10ヶ月間観測・データ解析継続
微小地震の震源分布、トモグラフィー、発震機構解

平成24年度後半の計画度

機動観測型海底ケーブル・インライン式地震計のデータ収集・監視およびシステム改善を継続
ケーブルシステムによる地震データ解析を継続するとともに、上越沖のデータ解析を継続実施。
3

１．海底ケーブル・インライン式地震計
・データ伝送にICTを導入
デ タ伝送にICTを導入 低コスト
低コスト・信頼性の確保
信頼性の確保・最新半導体技術（大規模FPGAなど）により，大幅な小型化と低消費電力化

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平成22年8月に敷設
平成25年2月現在正常稼働中

陸上局
給電装置
基準時計
デ タ収録
データ収録

データは地震研究
デタは地震研究所へ転送

海底観測ノード 4点
ノード間隔5km
陸揚
1地点
観測点のエレクトロニクス部
観測点

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水深20mよりも深い部分
は、ケーブル、地震計共
ブに海底下約1mに埋設
4海底ケーブル・インライン式地震計の点検等


海底ケーブル・インライン式海底地震観測システム
浅海部ケーブル状況調査
平成24年10月9日から10日にかけて
平成24年10月9日から10日にかけて，海岸線から水深20mまでのケーブル敷設区間においてダイバーによる潜航調査を行い，ケーブル保護管の点検を行った
行った．

U字ボルト固定状況
作業船



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無線式DGPS受信機

陸上局舎の定期点検
データ収録装置

DGPS受信機

ケーブル陸揚げ地点に設営された粟島海底地震観測室．平成24年10月に定期点検を行った．検査の結果，異常はなかった．

ケーブル点検の保護管に加え，無線式のDGPSを用いて（左写真） ケ ブルの位置を確認した真），ケーブルの位置を確認した．
調査の結果，概ね敷設された時と同じ場所にあることが確認された．

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海底ケーブル・インライン式地震計のセンサー3成分方向の推定

加速度センサーによる重力値を用いたセンサー3成分方向の推定
Z軸方位 ：ケーブル敷設方向

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北からの方位（時計回
北から方位（時計りを正）をZ軸の方位とする．

X Y軸
X,Y軸
重力加速度の推定にはノイズの少ないとされる1時間データを用い，X,Y,Z成分についてそれぞれの重力加速度（gx,x gy,y gz）を求め，3成分が直交していることを利用し，(1)式によりセンサー方向を求めた．これを10区間のデータに対して解析し，それらの結果を平均した値を各加速度センサーの方向とした．
速度センサーの方向とした

エアガン発震データに基づくセンサー3成分方向の推定
平成23年8月に観測データ高度解平成23年8月に観測デタ高度解析を目的として，観測域においてエアガンを用いた速度構造探査を行った（上図）．このとき，エアガンの発震によるセンサ の振動方向の発震によるセンサーの振動方向の初動極性を利用し，センサー3成分の方向を推定した（平成24年度第1回運営委員会配布資料）．

・・・・・(1)

全てのセンサーについて 誤差の範囲内で重て，誤差の範囲内で重力値により推定されたセンサー方向と一致する結果となった．以上か
ら 本研究による重力ら，本研究による重力加速度によるセンサー方向が確からしいことが確認できた．

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ケーブル地震計を用いた震源決定

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

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



OBCS4点と粟島観測点の計5点を使用
期間：2010/8-2012/11
P波が3個以上S波が1個以上読み取れた地
震を震源決定（地震数：46個）
絶対走時を用いた震源決定[Hirata andMatsu’ura, 1987]を使を使
用
解が収束し、深さと水平方向の誤差がそれぞれ2km、1km以内の地震は23個。
地震は23個震源決定の結果、深さ5-20kmに分布

灰色の丸は100km以浅の気象庁の7
震源（地震数：106個）

２．自己浮上式長期観測型海底地震計







ひずみ24-2-1-2

期間：2008/12‐
2009/10
絶対走時を用いた震源決定[Hirata andMatsu’ura, 1987]
を使用
解が収束し、深さと水平方向の誤差がそれぞれ2km、1km以内の地震は594個。 8

ひずみ24-2-1-2推定された応力場







P波初動極性 10点以上155個（M0 5‐3155個（M0.53.6）
6）
Frohlic(1992)に基づく分類
中越沖地震震源域では、高角逆断層が卓越
P軸の方位は北西‐南東方向

応力テンソルインバージョンは20kmx20kmの領域で行った（図の灰色の線）
1つのグリッドで5個以上のメカニズ
ム解がある領域を解析
北西‐南東圧縮の逆断層型の応力場が卓越。

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まとめ

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海底ケ ブ
海底ケーブル・インライン式地震計
イ ライ 式地震計 （新潟県粟島南方沖）






TCP/IPによる海底ケーブル海底地震計を新規開発・製作した。
平成22年8月末に敷設し 観測を開始した
平成22年8月末に敷設し、観測を開始した。
現在まで、敷設から故障なしで稼働している。
陸上局の機能強化、 アガンを用いた構造探査実験を実施し、陸上局の機能強化、エアガンを用いた構造探査実験を実施し、高精度な解析のためのデータを収集した。
高精度震源決定により、現在の新潟地震震源域の地震活動を把握 た把握した。

自己浮上式長期観測型海底地震計 （上越沖）

長期観測型海底地震計10台を用いた連続海底地震観測を、平成20年12月から10ヶ月間にわたり、実施した。
陸上観測データとも併せて、高精度な震源決定を行った。
観測域での微小地震の多くは、上部地殻内で発生しているが、一部は下部地殻でも発生していた。
部は下部地殻でも発生していた
北西‐南東圧縮の逆断層型の応力場が卓越していた。
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