防災科学技術総合研究報告第26号

1971年3月

550，340：550，341：551．2（522．7／．8）

えびの・吉松地区地震翻則井高橋博・高橋末雄・鈴木宏芳・木下舜
国立防災科学技術センター
The

Observati◎nWell

Ebino−Yoshimatsu

of㎞eEarthquake

By

H．Takahashi，M．Takahashi，H．Suzuki

andS．Kinoshita

Nαl1oπαlRθ8εαγ・んCε肋γ戸o・山8α・￡θτPγ舳洲・仏丁・伽Abstract
To study the Ebino・Yoshimatsu earthquake which occurred sinbe February
1968in southern Kyushu，an observation weI135m deep was bored in Yoshi・

matsu

bwn，Kagoshima

Center

for

stors
On

were

DisasterburriedinPrefecture，in

October1968bytheseismometer，atiltmeter

Prevention，and

a

1：he

t】1e

bottom

of

we］1；

and

1＝he

Nationa1Researchandobservation

thermi−isgoing

unti1110W．

In the present report，the reason why the point of well was chosen，thegeological condition of the we11，the results of geophysical sounding of thewe11，the specifications of instruments，and the results o｛observation from

October1968to

October1970aredescribed．

The results of the experimental boring of the Matsushiro observation
well in1965were helpful for the manufacture of the above・mentioned instru・
ments， which have been operating in very good condition for the period oftWO

yearS．

From

theresu1tsofobservation，thefoHowing

arepresumed：

1．As to the tilt measurement，anomalous movements of over the norma1
secu1ar movement were c1early recorded during the period from May1970to
August1970．It is desirab1e to make clear the relation between the tilting
movement and the earthquake activities by the accumulation of more data．
2．At the time of the earthquake o伍the coast of Miyazaki Prefecture（July
26．1970；M＝6．7），the jump in the recorded1ine，simi1ar to the so−caHedstrain steps ，was observed in the records of the tiltmeter．
3．The temperature in the bottom of t11e observation well is27．ポC
not vary since tlle beginning of tlle observation．

4．As

to

the

earthquake

observation，thedai1yfrequencyofandearthquakes

does

de・

creases graduaHy from the beginning of the observation to Apri11970，but
since April 1970 the dai1y frequency shows no decrease．By this fact，it
seems that
State1theearthquake

activtiy

of

this

area

may

have

recoveredits

norma1

5．Since Apri11970the frequency of earthquakes in the records of the ve一
1ocity seismograph witl1magnification of105at1O Hz is about ten times per

ha1faday．
I．

地に観測井を掘さくし，その孔底で地震，傾斜，はじめ一二

1968年2月中旬に始まり，2月21日の震度

温度の観測を行なうことになった．観測井の位置

5，6の2回の地震，および3月25日の震匿5は，鹿児島県姶良郡吉松町般若寺山下の町道沿いの2回の地震によりかなりの被害を生じたえびのである．（図1）

吉松地区群発地震研究のため，防災セ；■ターぱ現観測井の緯匿・経度は次のとおりである．

一19ユー

えぴの・吉松地区地震に関する特別研究

防災科学技術総合研究報告

第26号

1971

それらについては，別の報告2）を参照さ

施した．
、一

れ走い．
1

，

2．観測井戸
測器埋設前の井戸の状況は次のようになってい
1∵・

μ
ノ、／∵

∫

1」

・．＿

1．q＝。

1一ノー

る．深さ2．8mまでは孔径210mmで掘さくして200mmのケーシングパイブを入れ，次いで深さ

づ

ド

、一

30mまで178mmの孔径で165mmのケーシ；1

1＼・

デ

グパイプが押入されている．それ以深は150mm

ぺ，＼1

ソー・

の孔径でこの井戸の深慶35・1mまで掘さくし，
この都分は裸孔となっている．後に観測装置の検

し⊥」㌧
Fig．

1．

Locat

ioI＝i

of

工he

obse

rva・i

出部はこの裸孔部に松代の200m観測丼の際，開発された特殊セメントモルタルで固定された．基盤が当初推定したよりも若干堅かったこともあって35．1mの掘進には8目を要した．
この井戸の地質柱状図は・第2図に示してある．

om

we11．

北緯 32o 011 391，
11■， 高さ235m

この地点の地質は鮮新世の加久藤安山岩類に属己）東経1300441

加久藤カルデラの西縁を形成している．深さ9mまでがかなり風化した安山岩であるが，とくにこの地点が選ばれたのは，霧島火山群の火口列線の延長上にあり，地殻の弱線に近いと考えられる

こと，今回の群発地震の震源域にも含まれ，地中Om
V

温度の増温率の不連続地帯にあり，しかも基盤の深さが浅いと推定され，我々の観測項目にとってれることが多い．これは地表の温度の影響による

V

V

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25

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島，桜島の両火山活動とも関係があるらしい1）と一ム

いわれているので，その関係についての調査も目▲＿ムー＾的の一つとなっている．この観測井では，昭和43

low〉の影響をうけない地震波の観測が行なえ，しかも，地表の雑震動によるSN比の低下を避けることができるからである．また当地区の地震活動は，霧fdark grayslightly weathered
andesite lava flow

V

Y
15

合には，地震活動と傾斜量との関係を研究する資料となり得る．また地震観測についても，地表眉

andesite［avaV

V v

孔内で観測を行なえば地中の温度がほぼ一定な基観測が可能かどうかを知ることができ，可能な場

V

》

V
10

brown
weatheredV） VV

局部的な変動を避けるためであるが，ボーリング
盤内で，形の小さい振子型の傾斜計により有効な

V

V

V

有利であると考えたためである．傾斜観測については，通常横杭内で数十米の水管傾斜計が使用さ

V

V

30

ム

ム、

9「een

tuff

brecciaぺ＾一▲・4

年10月15日から，基盤の傾斜変化温匿，地震動

11111

▲1＾一

の観測が行なわれている．

なお，観測井戸の深さはわずか35mであるが，

35

＾、41ム

井戸の掘さく時に孔底と地表孔口に特性のそろった上下動地震計を設置し，2m，4m，9m，21m，35mの各深さで地震波動の比較測定を実
一192一

Fig．2．

Co1umnar sect ion of theobserva［ion we11．

えぴの・吉松地区地震観測井一

3．5mまでは風化が著しく，茶褐色でもろくなっている．9mから19mまではやや風化はしているが茶灰色でかたい．19mから26mまでは極めて

高橋・高橋・鈴木・木下である．比低抗についてみると27m附近で変化が大きく，上部ではその値が501100Ω・mを示しているのに対し，下部では10Ω・mと小さくな

堅い暗灰色の安山岩で，それ以下は緑色の角榛質っており，コアーと対比すると上部が溶岩である凝灰岩が孔底まで続いている．この地点の波動伝のに対し，下部が凝灰角礫岩に対応し，凝灰岩の播からみた堅硬な岩盤は9m以深であると考えられる．掘進中9m附近にクラックがあって少々逸部分は熱水変質作用を受け粘土化しているため比抵抗値が低いものと考えられる．

孔曲り測定には精度2．5oといわれるトロパリ測水があったが，湧水は認められなかった．

観測井戸そのもρについての測定は，温度検眉，定器を用いて，深度5mごとに7か所で行なった

電気検層，孔曲り測定が行なわれ，別に前述の如が，傾斜角はいずれも00で，試錘孔は垂直であっ

く深さ別の地震動比較観測も行なった．

た．

電気検眉および温匿検層の結果は図3のとおり

7一丁丁丁岬

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Fig．

3・

Results of工hee1ectrical

and

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々をメータで読み取れぱ，その読み取り値の比か

3．口刮簑竈
装置は孔底に埋設された検出部と，孔口から5m離れたところに建てられた観測小屋（13．2㎡）におさめられた記録部1および両老を結ぷケーブ

ルの3者によリ構成されている．
3．1 検出部

ら基準マークの方位を知ることができる．測定精度は±1。，測定範囲は360。である．

この方位計で測定された埋設後の検出計基準マークはS44．Wとなっているので，傾斜計・地震計の水平成分は，ほぼNE−SW，NW−SEの方向

検出部は外径127mm，長さ4，050m㎜，肉厚5mmの円筒型黄銅 体の中に，下から方位計，に設置された．方位計は，連続観測は行なわをい．

傾斜計，潟度計，地震計およびケーブル接合部の傾斜計は差動トランス方式で，直交する2成分

b．傾斜計よりなる．振子の長さは10cm，測定範囲は2段切換えとなっていて±12．5秒，±37．5秒がそ順に収納されている．

a．方位計
方位計は傾斜計およぴ地震計の設置方位を知る

れぞれの7ルスケールとなっているが，孔曲り等ためのもので，検出部組み立て時に基準とした筥

の補正のため傾斜計基準面をモーターによりX，体マークが，北から何匿回転しているかを検出することを目的としている．互いに直交するX，YY両方向とも調整しうるよう設計されており，その調整範囲は±5度である．

2成分の検出コイルにより，地磁気のX・Y成分

傾斜計機構本体は，制動，防蝕を兼用したシリの大きさに比例した電気信号を発生させ，その各コン油を充損した筒内に内蔵されている．

一193一

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197
套窩26→…；

防災科学技術総合研究報告

えぴの・吉松地区地震に関する特別研究えぴの・吉松地区地震観測井C．温慶1計一

高橋・高橋・鈴木・木下

部の太さ2mm，長さ15mmのものを2本同一状

り安定がよい．1970年10月までの煩斜記録の読み取り結果は図4のようになっている．設置は1968年10月15日であって，検出部を固定する態にして収納している．これは過去の経験から，ための特殊セメ；・トモルタルが安定するまで，か温度計はサ■ミスタを用いている．ガラス封入

サーミスタについてはバックアップ用が必要であなり長期問を要するものと考えていたのであるが，ると考えられるためである．精度はO．1．Cである．

特に大きな変動は約10日間程であった．以後もその影響が残っていたと思われるが，傾斜計検出

d．地震計
地震計は上下1，水平2，計3成分収納されている．上下動は爆破観側などで使用されている筒部（孔底）と検波増幅部を結ぷケーブルーとくに観測室内のもの一の温度による特性変化の影型の動コイル地震計で，圃有周期03秒，電圧感

響が大きくきいていたため目立つことはなかった．

度1・75V／1〈i・eのものを減衰定数o．6で使用して倉このケーブルの温度による影響は大きく，その日変化量は傾斜量の4秒に匹敵する程であったが，り・水平動も筒型の動コイル地震計で，固有周期

1・O秒，電圧感度0・2V／Kine，減衰定数はシ
リコノ油を用いてO．6に調整されている．
3．2

ケーブル

検出部と地上測器を結ぷケーブルは，耐熱ピニールキャプタイヤケーブルを用いた．

1968年12月に原因が判明し，調整されてから小さくなり，観測結果についてもある程度信頼がおける状態となった．た∫，1968年12月から1月末にかけて，その全振幅が5秒，周期が約1か月

外径17．1mm，と思われる変動がX・Y両成分にあらわれたが，長さ100mのものを切断せずに使用している．芯
線は錫メッキ軟銅撚線で25芯，一芯の太さはれが何の原因によるものかは明らかでないが，当この時以後この様な記録は認められていない．こ

O．5mm2であり，傾斜計，地震計用の芯線はシー

時地震活動に特に変化があったようにも見えない

ルド線構造となっている．測器設計時には場所がので，あるいは測器に原因があったのかも知れをい．

温泉地帯に近く孔底温度の推定が困難であったた
め，ケ ブルの最高許容温度105．Cのものを選ん

発地震などの短周期で，しかも振動時間の短かい

傾斜計の地震動による直接の記録は，えびの群

だ．導体抵抗ぱ2びCで3．9Ω／100mである．

ものについては，打点問隔が12秒毎であるため

なお埋設作業時の吊下げ用にはこのケーブルとは明らかなものは少ないが，震央距離が大きく，振動時問が長い地震については明りょうに記録する．

別にナイロンザイルを用いた．

3．3

観

図5に1969年の規模7．8の北海道東方沖の記録

測記録装置は傾斜，温度は打点記録計により連続例を示す．この例では蛙大傾斜量は，サチュレー

観測，地震については上下動のみ夜間12時間のトしているから12．5秒角以上地震波動により，抜き取り観測をす㌧書き記録計で行なっている．

設置地点が傾斜したことを示している．

紙送り速度は打点計が25mm／時，す㌧書き記録
計は240mm■分である．感度および倍率は，傾斜計では記録紙上16・4cmが25秒に相当し，温度計では18cmが10度，地震計では速度型として度用しており，10c／sにおける倍率が1O万倍となっている．

観測は依託により行なわれ，毎日1回の地震計

このほか，規模の大きな遠地地震等も明りょうに記録している．また図5には，伸縮計の観測で通常S［rain Slepといわれている とび の記録も示した．この例は別に直接地震に伴った

Strain stepではなく，その原因が不明なものであって，約15分問に両成分とも傾斜量が1．1秒に相当するとびが記録されたもので，この記録紙の交換と，水晶時計の読み取わ時間外は無人でように明りょうな例は後に述べる宮崎県沖地震のある．水晶時計は1日1回J．J．Yによる耳目法で較正を際に発生したものと，今迄に2回である．図5の

行左っている．地震の検測データは別に報告されている．4）

記録の時には，これに相当する時間には地震ぱな
く，前後にも地震活動に変化があるとぱいえない

4．観測桔果が，瞬問的に動いたものではなく，その傾斜にか

4．1 傾 斜傾斜については，感度が記録紙上で0．14秒角

電源変動によるものとも考えて，電源について調／1粍と若干低いこともあって，最初予想したよ

査をし走が，特に認められるような電源変動はな

なりな時問を要した点に興味がある．測器および

一195一

えぴの・吉松地区地震に関する特別研究

防災科学技術総合研究報告

1一・

第26号

1971

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Fig．5・

E・・mp1…

Hh・…㎎・・〔h・

いようであった．

傾斜計の観測結果から注目されるのは，1970

1工me工e『・回となっているが，その他の月は10数回雲仙岳で有感地震が発生していて，10月には20回を越

年5月から始まるX成分（NW−SE）の変化であって，これは同年8月10目頃まで同様な変化をえている．とくに8月9日には，地震規模4前後

続け，それ以後は5月以前の変化の状態にもどっ

井から50kmほど離れている桜島火山も4月下旬
から噴煙量とその高さが増加しておリ6月12目ている．これは通常の年変化と考えられるものとのものが熊本附近に5回発生している．また観測は別の割合大きな変化であって，5月から8月10日頃までにその傾斜変化は7秒に達し，この間Y

今年3回目，ついで7月1回，8月4回，9月3

成分には異常な変化は現われていないから，変化

測されている．

の方向は，SWさがりかNEあがりとなる．そしてこの変化の最終期に近い7月26目7時41分に
規模6．7，宮崎県内で負傷考13名と，四国・九州地方で40cm前後の津波が観測された宮崎県沖

回，10月14日には今年になって最大の倶発が観
これらの地震・火山活動と傾斜記録との関係があるのか．どうなのかについては，今後も資料を積み重ねることにより検討されるぺきことと考えられる．

なお，7月26目の宮崎県沖の地震時には傾斜の地竈が発生している．この余贋は・気象庁震源速報によれぱ8月1目までに15回程震源決定されている．このほか8月18目と9月21日に1回計が，その振動記録と同時に

とび

も記録して

いる．その量はX成分がO．8秒，Y成分がO．5秒ずつ震源が求まっている．これらの地震の震央距となっており，その傾斜方向はESEあがりまた離は130粁程匿である．また，観測井からの距離

はWNWさがりとなる．そしてこの90粁程度の婁仙・熊本附近には，1970年6月
始めより群発地震が発生しており，以後9月は1

は48時間後の28日7時頃までに，X成分で とび の量の6割，Y成分で9割がとびの方向と逆

一196一

とび

の量

えぴの・吉松地区地震観測井一 高橋・高橋・鈴木・木下

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えぴの・吉松地区地震に関する特別研究

防災科学技術総合研究報告

第26号

工971

方向に打消されて地震発生前の状態に近くなっている

とびの現象については，まだ観測例も少ないのであるが，この宮崎県沖地震の際のものと，

図5の例のものでは，その方向は逆であり，量も異なり，Sけain

S［epの場合と同様，量および方向に規則性がみられないのかも知れない．今後3600
竺

とも測器のテストと同時に，資料を増すことに努力したいと考えている．

4．2 温 匿温度については観測開始当初より27．6oCを示し，変化はみられない．2本のサーミスタの低抗は数KΩ異なった値をもつが，検定図より得られ

400

200

る温匿は完全に］致しており，この温度ぱ充分信

＼〉〜へ

頼できる．

4．3

地

震

図6に1968年10月から1970年10月までの，oNOJFMAMJJASONDJFMAMJJASo
r968

1969

1970

観測されたすぺての地震回数（半日あたり）を示
す．これによると地震回数は設置当初より徐々に減少しており，1970年の4月頃からは半日あた

Fig．7．

り回数が平均5回程匿で横ばいとなっている．図Monユhけfrequenc

i

es

of

ea

7には，1か月ごとにまとめた図を示すがこれでも同様な結果がはっきりわかる．また図8は余震の滅衰を示す図であるが，これでも4月から直線
上にのらなくなり，減衰に変化があっ走ように見l00

え，地震活動が横ばいとなったことを示している．

50

もう少し長期問の観測によらなければはっきりはわからないが，あるいは1970年4月頃から，え＞句びの群発地震発生前のこの地区の平常の地震活動

万のレベルにもどっ走のかも知れない．

Φo一

次に検測を行なった全振幅3mm以上の地震について，P〜S時間の分布を図9に示す．便宜上
期間を1968年，1969年前半，1969年後半，1970年に分けて図示する．これによると群発地

20

＞

ど

彗

牙

10

t

震の余震と思われる地震のP〜S時間は1968年にはO．1〜1．6secに分布しており，時問の経過

につれてP〜S時問の長いものが発生するようになり，1970年には2，0秒程匿のものも発生して
おり，わずかながら深度も含めての震源域の拡大を示している．群発地震活動と震源域の関係も注
目すべき点であろう．P〜S時問頻度のピークは0．3〜0．5秒，O．7〜1．O秒付近にみられるが，あまりはっきりしたピークはない．特に1970年

2
1100

200

500

1000

Time in days fromthe main shock

以後の地震ではピークのない分布を示しており，

余震活動の低下に関係あると思われる．P〜S時間から震源域を推定すると，地震研究所戸）京大防

一198一

h−

quakes．Frequenci es of Oc工ober1968 are per ha1f a month．

Fig．8． Decrease in the dai1yfrequency of earthquakes．

えぴの・吉松地区地震観測井
196810一

12

高橋・高橋・鈴木・木下

東63km）方面の地震も観測されていないようで

、40

ある．

石本・飯田の係数を求めたのが図10である．

o120

00

期間グ区切り方はP〜S頻度分布の場合と同じで
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10

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19691
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19697

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Fig．

9．
S−P

Frequency

dislribu［ionlrave1一■meofFig．10． Re1a■on between こhe frequ−eIlcy of occurrence of earth
quakes and 山e maximum t racetheinこervals．

amp1i工udes．
災研究所6）等のデータから震源が観渕点の北東〜東方向に分布し，深さが5km程度とすると，震ある．この図で注目されるのは，1969年前半ま

源域の東端は加久藤附近にまで分布することにな

では群発地震に特徴的な大きなmをもっていたもる．P〜SがO．5秒以下のものから推定して観測点の近傍にも多数の地震が発生していると考えら

ぱ1．75まで滅少したことである．このことからのが，1969年後半から減少を示し，1970年にれる、またP〜S時間が10数秒程度の地震は日も群発地震の活動が低下していることが推定され

向灘に発生している地震であろう．気象庁の資料

る．

によると霧島火山新燃岳附近にも地震が若干起き

4．4

深さ別地震観測ているにか＼わらず，ここでは観測されていない

前述のように観測孔掘進中に，地表と地中で地が，これは地震の規模に関係があると考えられる．

震動の同時観測を行なった．これについては別の
報告8）に詳しいので概要だけ述べる．各深度で観また昭和43年の一等三角測量により5秒角程度に達する角変化の認められた国見岳7）（観洞11井北

測され走地震の振幅の変化は図11に示したよう

一199一

えぴの・吉松地区地震に関する特別研究

防災科学技衡総合研究報告

第26号

1971

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Sになっていて，深さ10m附近で滅衰率の変化するところがある．各深さで得られた地中と地表の地震記録例が図12である．35mの孔底と地表の比較では0．1秒より長い周期の波は振幅の変化；二一Lが小さく，位相のおくれもほとんどない．0．1秒
より周期の短かい地震波については，深さ変化に

1に・

よる影響が大きくなり，徴小地震の最大動附近の20〜30c／sの振幅は，地中は地表の5分の1程度となっている．

い川
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終りにのぞみこの観測所の設置にあたり，鹿児

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島県消防防災課，同県吉松町役場の関係老，ならびに九州電力加治木営業所に一方ならぬ御援助を頂いた．

1一．1．一また観測にあたり，鹿児島地方気象台，宮崎地

一1

方気象台，気象庁地震課および京都大学桜島火山
観測所から貴重な資料を見せて頂い走．これらの

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方々に厚く御礼を申し上げます．

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II1st．

233．

1970．

Tokyo

Urliv．，

48

一高橋・高橋・鈴木・木下

205−

gica1Bu11eいnCenエer2）高橋末雄・鈴木宏芳：浅井戸における地震波
5）

ター研究報告、第5号，1971年3月，

6）

9−24． 1971．
3）太田良平・沢村孝之助（1971）：えびの・吉thquakeLaboratory：Sei

Rcsearch

Preven■on

Nα．

1）と同じ
吉川圭三・中村俊造：南九州の地震，京都大学防災研究所年報，第13号A，1970年
7︶

Ear

Nationa1

3月．

術総合研究報告，No．26，
4）ofDisas工er

1．1970．

の深さによる変化，国立防災科学技術セン

松地区地震震源域附近の地質．防災科学技forsmo1o一

一201一

国土地理院地殻活動調査室，九州地方の地殻変動，地震予知連絡会会報，1

3−6．

1969