７－８

松代における地殻変動観測（2010 年 11 月～ 2011 年 5 月）
Observation of crustal deformation at Matsushiro(November 2010 - May 2011)
気象庁 精密地震観測室
Matsushiro Seismological Observatory, JMA2010 年 11 月 1 日から 2011 年 5 月 31 日までの 7 ヶ月間の松代における地殻変動観測結果について報告する．
第 1 図に上記期間における石英管ひずみ計，水管傾斜計，および降水量等の時間平均値観測デー
タを示す ( 石英管ひずみ計の各センサーの位置は第 4 図を参照 )．
2011 年 3 月 11 日 14 時 46 分に発生した平成 23 年 (2011 年 ) 東北地方太平洋沖地震により，石英管ひずみ計では南北成分は縮み，東西成分では伸びの大きな変化が見られた．ひずみ計の NS30m
では地震時の変化が見られないが，これは地震時の振動の最中に石英管とセンサー部間の接続ユニットに障害が発生し途中で止まってしまった事によるものである．石英管ひずみ計はこの地震以降，南北成分は伸びの変化が続いていたが 4 月後半から縮みの傾向を示しており，東西成分は伸びの変化が現在も継続している．5 月の最後あたりから変化が見られるが，これは 5 月 29 日に88mm の降雨 ( 第 4 図の雨量計による観測値 ) による影響が考えられるが，もう少し期間をとって判断する必要がある．水管傾斜計は地震時に北下がりの変化を生じ，その後ゆっくりとした北上がりの変化が続いたが 4 月中旬で変化はほぼ収まっている．松代地震 (S-P ≦ 3sec) の回数のピークは3 月 13 日で 22 個であった．なお，石英管ひずみ計の EW70m は 3 月 11 日の 14 時 46 分の本震で測定レンジ超過のため 4 月 21 日の接続位置再調整まで欠測となっている．2010 年 8 月 31 日の雷災により石英管ひずみ計の EW30m と水管傾斜計の東西成分は欠測中である．
第 2 図に過去 10 年間の石英管ひずみ計，水管傾斜計の日平均値観測結果を示す．地震以前の変化として，石英管ひずみ計は南北方向では 2005 年頃から緩やかな伸びの変化を示していたが，2010 年からは縮みの変化を示していた．東西方向は縮みの緩やかな変化が続いていた．水管傾斜計は，南北成分は 2004 年後半から緩やかな北下がりの傾向を示していたが，2006 年から緩やかな北上がりとなり，2008 年からまた緩やかな北下がりとなっている．東西方向は 2008 年まで緩やかな東上がりの傾向を示していた．2009 年 4 月の水管傾斜計東西成分に東上がりの急な変化が見られるが，この原因は不明である．
当室周辺の国土地理院 GEONET 観測網の 3 観測点の GPS データ（国土地理院の FTP サイトから日々の座標値 (F3 解 ) を取得）を元に計算した松代近傍での水平ひずみ推定値を比較のために示す．GPS から推定したひずみデータでも石英管ひずみ計と同様に地震時の南北方向での縮み，東西方向での伸びのステップが見られ，その後は余効変動が継続しているのがわかる．
第 3 図に 2011 年 3 月 11 日 12 時 00 分から 3 月 12 日 08 時 00 分までの石英管ひずみ計 NS70m(NS100m よりデータが安定 )，EW100m および水管傾斜計南北，東西成分の毎分平均値観測データを示す．第 1,2 図では水管傾斜計の東西成分は機器障害のためノイズが大きく長期安定性に欠けるため欠測にしていたが，この期間はノイズが比較的小さく参考として掲載する．14 時 46 分の東北地方太平洋沖地震の本震 (M9.0) では石英管ひずみ計は NS70m が 6 × 10-8strain の縮み，EW100mが 5.8 × 10-7strain の伸びの変化を示し，水管傾斜計は南北が 2 × 10-7radian の北下がり，東西が 3－ 496 －× 10-7radian の東下がりの変化を示した．15 時 15 分の茨城県沖を震源とする余震 (M7.7) では石英管ひずみ計の NS70m は 9 × 10-8strain の本震より大きい縮みを示し，EW100m は 1.4 × 10-7strainの伸びであった．水管傾斜計では，南北成分の変化は微小で，東西成分は 1 × 10-7radian の東下がりの変化を示した．3 月 12 日 03 時 59 分の長野県北部地震 (M6.7) は石英管ひずみ計の NS70m は 2× 10-8strain の縮みを示したが，ひずみ計の EW100m と水管傾斜計の変化は微小であった．
第 4 図に観測機器の配置図を示す．
参考文献１）石川・小久保・山本，北信地方の地殻変動，気象庁精密地震観測室技術報告，23，131-136 (2006)．

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2.5E-07
2.0E-07

石英管ひずみ計NS70m(strain)

ひずみNS100m
NS70m

NS30m石英管ひずみ計EW100m(strain)

EW30mは欠測
1.0e-6

01/01

02/01

03/01

04/01

EXT.↑05/01

傾斜第 1 図 松代における石英管ひずみ計，水管傾斜計，水位計の時間平均値，日降
水量と日別松代地震回数（S-P ≦ 3 秒 ）（2010 年 11水位月～ 2011 年 5 月）．
上から石英管ひずみ計南北成分 100m，70m，30m，日降水量
同 東 西 成 分 100m，70m，30m，水管傾斜計南北成分，松代地震の日回数.
同東西成分，観測坑内水位計，日降水量，および松代地震の日別地震回数（S-P≦ 3 秒）を示す．
Fig.1 Hourly mean records by quartz-tube strainmeters(NS 100 m, NS 70 m, NS 30 m, EW 100 m, EW 70m
and EW 30 m), water-tube tiltmeters (WT_NS, WT_EW) and water level, with daily precipitationand the number of earthquakes (S-P ≦ 3sec) at
Matsushiro (From November 2010 through May 2011).
WT_NS

WT_EWは欠測

150
100
50
0
11/01

01/01

12/01

01/01

12/01

12/01

03/01

02/01

01/01

03/01

02/01

-1.0E-07-1.5E-07-2.0E-07
14:00

16:00

18:00

20:00

22:00

0:00

2:00

4:00

6:00

8:00

14:00

16:00

18:00

20:00

22:00

0:00

2:00

4:00

6:00

8:00

03/01

04/01

04/01

04/01

14:00

16:00

18:00

20:00

22:00

0:00

2:00

4:00

6:008:00

04/01

14:00

16:00

18:00

20:00

22:00

0:00

2:00

4:00

6:00

8:00

3.0E-072.0E-07
1.0E-07
0E+0-1.0E-07-2.0E-07-3.0E-07-4.0E-07-5.0E-07
12:00

1.0E-06

05/01

05/01

5.0E-07
0E+0-5.0E-07-1.0E-06-1.5E-06-2.0E-06-2.5E-06-3.0E-06
12:00

05/01

2.0E-06
1.5E-06

05/01

1.0E-06
5.0E-07
0E+0-5.0E-07-1.0E-06-1.5E-06-2.0E-06-2.5E-06-3.0E-06
12:00

第３図 石英管ひずみ計・水管傾斜計の毎分平均観測値(2011年3月11日12:00～12日8:00)
Fig.3 1-minute mean data of quartz-tube strainmeters (NS70m,EW100m) and water-tube tiltmeters(NS, EW) at Matsushiro (From 12:00 March 11 through 08:00 March 12, 2011).

第３図 石英管ひずみ計・水管傾斜計の毎分平均観測値(2011 年 3 月 11 日 12:00 ～ 12 日 8:00)
Fig.3 1-minute mean data of quartz-tube strainmeters(NS70m,EW100m) and water-tube tiltmeters(NS, EW) at Matsushiro (From 12:00 March 11 through
08:00 March 12, 2011).

ひずみ，傾斜，日降水量

NS100m

EW100m㻟㻥㻜㼙㻠㻜㻜

黒色頁岩

WT_NS㻠㻝㻜

大坑道Major Tunnel

WT_EW㻠㻞㻜凝灰岩

㻠㻟㻜5.0e-7 EXT., N,E up ↑mm

N1003/01

02/01

01/01

20011/01

02/01-5.0E-08

1.5E-06

水管傾斜計EW(radian)mmm

1312111011/01

12/01

15:15茨城県沖M7.7

0E+0

2.0E-06

N,E up↑

水管傾斜計NS(radian)1.0e-611/01

5.0E-08

4.0E-07

EW70m

12/01

3:59長野県北部M6.7

1.0E-07

12:00

EW100m11/01

14:46三陸沖M9.0

1.5E-07㻠㻠㻜

150
1005002002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

2009

2010

㻠㻢㻜2011 年

㻠㻣㻜周辺の国土地理院GPS(GEONET)による水平ひずみ（南北，東西，およびせん断）㻱㼃㻣㻜㼙e NN㻱㼃㻝㻜㻜㼙㻱㼃㻟㻜㼙

石英管ひずみ計

Quartz-tube strainmeter㻺㻿㻝㻜㻜㼙

e EE

2002

2003

2004

2005

2006

水管傾斜計

㻺㻿㻣㻜㼙

5.0e-7e NE
2007

2008

2009

Water-tube tiltmeter

地震計室㻺㻿㻟㻜㼙2010

ひん岩㻠㻡㻜㻺

Seismometer Vault㻡㻜㻜2011 年水位計

Water level meter

当観測室と周辺のＧＰＳ

㻡㻝㻜

１号庁舎

小坑道

Minor Tunnel

第 2 図 上段は石英管ひずみ計（日平均値），水管傾斜計（日平均値），日降水量の変化（2001 年 6 月～ 2011 年 5 月）．
中段は松代周辺の 3 点の国土地理院 GPS 座標値で計算した水平ひずみ変化．
Fig.2 Daily mean records by quartz-tube strainmeters
and water-tube tiltmeters, with daily precipitation(From July 2001 through May 2011), as shown in theupper.
Daily horizontal strain values calculated from GPS data(acquired from the GSI FTP site),as shown in the middle.

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1st office building

２号庁舎

2nd office building

３号庁舎（展示室）
3rd office building

大坑道入口
Entrance

気象庁精密地震観測室

雨量計

Rain gauge

駐車場
Parking㻜㻝㻜㻜Matsushiro Seismological Obserbatory

神田川Kanda River㻞㻜㻜㻟㻜㻜㻠㻜㻜 㼙

第 4 図 観測点配置図
Fig.4 Location of observational instruments.