京都大学防災研究所年報 第 64 号 B
DPRI Annuals, No. 64 B, 2021

近江盆地南部における微動アレイ探査
Microtremor Array Surveys in the Southern Part of Omi Basin

浅野公之・岩田知孝・関口春子・杉山長志 (1)Kimiyuki ASANO, Tomotaka IWATA, Haruko SEKIGUCHI and Takeshi SUGIYAMA (1)(1) 個人事業主(1) Freelance Exploring Geophysicist, Tachikawa, Tokyo, Japan
Synopsis
Microtremor array surveys were conducted to investigate the S-wave velocity
structure at fourteen sites in the southern part of the Omi Basin around Lake Biwa. The
microtremor array observation at each site consists of several triangular arrays withdifferent radii of circumscribing circles. The phase velocity dispersion curves wereobtained by analyzing the vertical components of the observed microtremors using the
SPAC method. The S-wave velocity structure model was estimated by modeling theobserved phase velocities using the MCMC method. The estimated bedrock depth
matches the bedrock depth indicated by the reflection surveys. The information will be
useful for improving three-dimensional velocity model in the Omi Basin.

キーワード: 近江盆地，S 波速度構造モデル，位相速度，微動アレイ
Keywords: Omi Basin, S-wave velocity model, phase velocity, microtremor arrayobservation

1.

はじめに

業協会, 2014）．烏丸半島での深層ボーリング資料（着岩深度 904 m）の分析結果によれば，古琵琶湖層群

滋賀県の琵琶湖を含む近江盆地は，新第三紀鮮新の堆積速度は，100 万年前以前は約 0.4 mm/yr，それ世以降に発達した堆積盆地である．琵琶湖南湖周辺

以降は 0.6 mm/yr に速くなっていると報告されていの近江盆地南部における基盤岩は，丹波帯のほか，る（増田・里口, 2021）．同コアでは，深度 11.74 m

花崗岩体（田上花崗岩，野洲花崗岩，比叡花崗岩等）

で約 7,300 年前の鬼界アカホヤ火山灰，深度 24.75 m

や湖東流紋岩類が分布している．また，近江八幡市

で約 2.9 万年前の姶良 Tn 火山灰，深度 481.86 m で約から東近江市にかけての地域を中心に，湖東コール

85 万年前の喜撰火山灰（大阪層群のアズキ火山灰にドロンと呼ばれる白亜紀の大規模なカルデラ構造が対比），深度 863.93 m で約 175 万年前の五軒茶屋火

存在しており，周辺の湖東流紋岩類や花崗岩体の分山灰（大阪層群の福田火山灰に対比）が報告されて布との関係が議論されている（沢田ら, 1994）．

いる（里口, 2021）．このことから，琵琶湖南湖周辺

基盤岩の上には，鮮新－更新統の古琵琶湖層群が厚く堆積し，地表付近は沖積層や段丘堆積物が分布

では，大阪層群上部～下部の年代に対応する古琵琶湖層群最上部～上部が厚く堆積している．

する．琵琶湖南湖周辺での複数の大深度ボーリング

近江盆地南部では，Tsutsui and Kobayashi（1989）

では，その着岩深度は約 900 m と報告されている（林や滋賀県（2004, 2005）によるいくつかの地点での微ら, 1999；KG-NET 関西圏地盤研究会・関西地質調査

動アレイ探査，戸田ら（1996）や滋賀道路地震防災―9―

検討委員会（2006）による P 波反射法地震探査，佐度構造を捉えることを目的に，異なる大きさのアレ

藤ら（2007）による長測線の地殻構造探査（近江測イ半径の観測をいくつか組み合わせて，微動アレイ線）などがこれまでに行われてきた．例えば，戸田

観測を実施した．最小アレイ半径は全ての地点で 4 m，ら（1996）は，烏丸測線での基盤岩深度を約 920 m

最大アレイ半径は 50 m～1,000 m の範囲で観測点毎と報告しており，烏丸半島でのボーリング調査によに設定した．アレイ形状は正三角形アレイ（4 点アる着岩深度ともよく対応していると報告している．

レイ）または二重正三角形アレイ（7 点アレイ）とまた，琵琶湖周辺地域全体の深部地盤構造モデルをし，三角形の各頂点と外接円の中心 1 点に地震計を対象とした既往研究として，鈴木ら（2005）がある．

設置した．地震計は東京測振製の速度計 SE-321（感本研究では，地震動予測のための地下構造モデル

度 5 V/(cm/s)）を用いた．収録装置は白山工業製の低の高度化に必要となる浅部から深部の堆積層の S 波

消費電力データ収録装置 LS-8800（ A/D の形式分解能

速度構造に関する情報を充実させるため，近江盆地

24 bit）を用い，内蔵増幅器の倍率を 8 倍に設定した．

南部（大津市から近江八幡市にかけての地域）を対GPS 信号により全ての収録装置の時刻を同期させ，象に，小半径から大半径までの微動アレイ探査を新収録時のサンプリング周波数は 200 Hz，デシメーシ

たに実施し，各調査地点の S 波速度構造を推定した．

ョンフィルタのカットオフ周波数は 80 Hz とした．
現地での微動観測は 2020 年 10 月 11 日～11 月 1

2.

微動アレイ観測

日の夜間に実施した．大雨等で天候が不良な日には観測を実施していない．Table 1 に各観測地点での，近江盆地南部の 14 地点（Fig. 1） を対象に，小半

アレイ半径，観測日時の情報をまとめた．半径 300 m

径から大半径までの微動アレイ探査を実施した．市以上の L アレイ及び XL アレイでは 120 分以上の連

町別の内訳は，大津市 4 地点，近江八幡市 2 地点，

続観測を行うこととし，周辺道路の交通量などに応

草津市 1 地点，守山市 1 地点，栗東市 1 点，野洲市

じて観測時間を延長した．半径 120 m 及び 240 m の2 地点，湖南市 2 地点，蒲生郡竜王町 1 地点である．

M アレイでは 90 分以上，半径 30 m 及び 60 m の S

調査計画の立案にあたっては，既存の震度・強震観

アレイでは 45 分以上，半径 4 m 及び 15 m の N アレ

測点周辺での調査となるように計画した．これらは，

イでは 30 分以上の連続観測を行った．L アレイと M

気象庁震度観測点 2 地点，滋賀県震度情報ネットワ

アレイについては，地震計設置場所の座標をハンデ

ーク観測点 11 地点，国立研究開発法人防災科学技術

ィ GPS で測量した．S アレイと N アレイでは巻尺に研究所強震観測網（K-NET）観測点 1 地点である．

よって測量した．すべての地震計設置場所で観測実

各調査地点では，浅部から地震基盤までの S 波速

施状況の写真を撮影した．
Fig. 2 に守山市石田町（SIGP07）周辺におけるア

Fig. 2 Array configuration at SIGP07 site inMoriyama city. The black triangles indicate
the observation sites of the large and middle
arrays. The blue inverted triangle represents
the seismic intensity observation station of
Shiga prefecture.

Fig. 1 Locations of microtremor array surveys
in the Omi Basin (circles). The symbol color
represents the peak frequency of H/V spectraat the center of the array. The thick solid lines
indicates previous reflection survey lines.

― 10 ―

レイ配置の例を示す．基図は国土地理院による地理の中心点付近に位置し，既設震度計（Fig. 2 中の逆三院タイル（淡色地図）を用いた．地図中には，L ア角印）が設置されている守山市コミュニティ防災セレイ（アレイ半径 1000 m 及び 500 m）と M アレイ（アンターの駐車場で展開した．他の調査地点について

レイ半径 240 m 及び 120 m）の観測点配置を示した．

も，同様に，関係機関や地権者の許認可を取得し，S アレイ（アレイ半径 60 m 及び 30 m）と N アレイ

歩道脇や公共施設敷地等を利用して微動アレイ観測（アレイ半径 15 m 及び 4 m）については，L アレイを実施した．

Table 1 List of the microtremor array observation information
Site

Array

Radius (m)SIGP22

N
S
M
N
S
M
L
N
S
M
L
N
S
M
L
XL
N
S
M
L
N
S
M
L
N
S
M
L
N
S
M
L
N
S
M
L
N
S
M
L
N
S
N
S
M
L
N
S
M
N
S
M
L

4, 15
30, 60120, 2404, 15
30, 60120, 240
300, 600
4, 15
30, 60120, 240
300, 600
4, 15
30, 60120, 240
300, 600
500, 1000
4, 15
30, 60120, 240
500, 1000
4, 15
30, 60120, 240
500, 1000
4, 15
30, 60120, 240
500, 1000
4, 15
30, 60120, 240
500, 1000
4, 15
30, 60120, 240
500, 1000
4, 15
30, 60120, 240
300, 600
4, 15
30, 604, 15
30, 60120, 240
500, 1000
4, 15
30, 60120, 2404, 15
30, 60120, 240
500, 1000

SIGP12

SIGP13

SIGP19

JMA57A

SIGP09SIGP07

SIGP11

SIGP10JMA579SIGP52
SIGP06

SIG010
SIGP51

Center of array
Latitude (°N)
Longitude (°E)
35.06035
136.12404
35.06062
136.12381
35.06110
136.12404
35.01033
136.05896
35.01052
136.05856
35.01039
136.05937
35.01036
136.05891
35.00418
136.08426
35.00411
136.08405
35.00399
136.08472
35.00385
136.08455
35.14571
136.13274
35.14598
136.13312
35.14574
136.13272
35.14576
136.13307
35.14497
136.13173
35.12733
136.09810
35.12711
136.09785
35.12796
136.09790
35.12766
136.09782
35.02199
135.99838
35.02180
135.99844
35.02174
135.99841
35.02236
135.99744
35.06885
135.98027
35.06887
135.98017
35.06969
135.98035
35.06853
135.98083
35.06754
136.02635
35.06762
136.02626
35.06772
136.02580
35.06767
136.02618
35.10386
136.01256
35.10413
136.01248
35.10387
136.01268
35.10381
136.01350
35.01738
135.85473
35.01743
135.85498
35.01754
135.85515
35.01955
135.85506
34.94226
135.90843
34.94207
135.90868
35.01308
135.95966
35.01280
135.95917
35.01258
135.95961
35.01277
135.95897
34.97178
135.89653
34.97176
135.89658
34.97228135.89648
35.12800
135.91760
35.12777
135.91768
35.12790
135.91794
35.12806
135.91745― 11 ―

Observation period
2020/10/11 19:46–20:16
2020/10/11 20:57–21:45
2020/10/11 22:38–10/12 0:10
2020/10/12 20:35–21:05
2020/10/12 21:38–22:25
2020/10/12 23:25–10/13 0:55
2020/10/13 2:18–4:20
2020/10/13 19:32–20:02
2020/10/13 20:43–22:00
2020/10/13 23:05–10/14 1:00
2020/10/14 2:46–4:46
2020/10/14 19:04–19:50
2020/10/14 20:30–21:20
2020/10/14 22:45–10/15 0:15
2020/10/15 1:53–3:53
2020/10/29 22:20–10/30 1:00
2020/10/15 19:11–19:45
2020/10/15 20:28–21:15
2020/10/15 22:17–23:59
2020/10/16 1:27–3:30
2020/10/18 5:50–6:20
2020/10/18 6:54–7:40
2020/10/18 3:00–4:30
2020/10/17 23:15–10/18 1:45
2020/10/18 19:03–19:33
2020/10/18 20:03–20:50
2020/10/18 21:50–23:20
2020/10/19 0:50–2:50
2020/10/20 19:55–20:25
2020/10/20 21:05–22:00
2020/10/20 22:58–10/21 0:30
2020/10/21 2:08–4:10
2020/10/21 17:59–18:30
2020/10/21 19:10–19:55
2020/10/21 20:51–22:21
2020/10/21 23:45–10/22 1:45
2020/10/23 22:53–23:23
2020/10/23 23:52–10/24 0:45
2020/10/24 1:50–3:20
2020/11/1 0:07–2:10
2020/10/24 22:47–23:20
2020/10/25 0:17–1:30
2020/10/25 20:10–20:40
2020/10/25 21:10–22:30
2020/10/25 11:26–10/26 1:00
2020/10/26 2:30–4:30
2020/10/26 20:50–21:20
2020/10/26 21:56–23:00
2020/10/27 0:10–1:40
2020/10/28 20:31–21:15
2020/10/28 21:50–23:00
2020/10/29 0:00–1:30
2020/10/29 3:10–5:10

3.

位相速度及び S 波速度構造の推定度が適切に良好に得られている様子が分かる．
SIGP19 については約 1 Hz から 10 Hz の広い周波数

微動アレイ観測により取得した微動記録を用いて，位相速度の分散曲線を推定した．各地点の S 波速度範囲で，位相速度が約 300～320 m/s とほぼフラットであることが特徴的である．
Fig. 4 に微動アレイ観測で得られた分散曲線を全構造を推定した．

地点分示す．SIGP10（野洲市西河原）や JMA57A（近3.1

位相速度の推定

江八幡市桜宮町）では，約 7 Hz 以上で位相速度が 100取得した微動波形記録のうち上下動成分に対して，～120 m/s と他の地点に比べて特に小さい位相速度

空間自己相関（SPAC）法（Aki, 1957）を適用し，各が得られた．反対に，SIG010（大津市光が丘町），

半径，各周波数の SPAC 係数を求めた．解析対象とSIGP11（野洲市小篠原），SIGP13（湖南市中央）でするアレイ半径を増やすため，中心点と正三角形のは，10 Hz を超えても，位相速度が 300 m/s 以上であ頂点（半径𝑟）を組み合わせた解析に加え，正三角形

る．草津市から野洲市にかけての地域では，1 Hz 以の辺を使った解析（半径√3𝑟に相当）も実施した．各下の位相速度の特徴から，SIGP06（草津市草津），

アレイに対し，通過交通などの非定常ノイズの影響

SIGP07（守山市石田町），SIGP10（野洲市西河原）がなく，同一アレイ内のパワースペクトルが類似しのグループと SIGP09（栗東市安養寺），SIGP11（野ている区間を 25 区間以上抽出し，5 区間ずつ 1 セッ

洲市小篠原）のグループに分かれており，両者の間

トにしてパワースペクトルやクロススペクトルのアに深部地下構造の違いが存在すると想像される．大ンサンブル平均を計算した．それぞれのスペクトル

津市内の 4 地点については，SIGP52（大津市南郷）

は Konno and Ohmachi (1998)の方法を用いて平滑化

が他の 3 地点に比べて，位相速度が大きい傾向にあした（平滑化の幅を規定する b の値は 30 に設定）．

る．

スペクトルを計算する際のデータ長については，アレイ半径や周辺のノイズ状況などに応じて，20.48 秒，
40.96 秒，81.92 秒のうちから適切に選択した．
最後に，各半径で得られた SPAC 係数を周波数毎に統合して解析する拡張 SPAC 法（凌・岡田, 1993）
により位相速度の分散曲線を得た．その際，ブート
ストラップ法により各周波数の位相速度の推定値とその標準誤差を求めた．Fig. 3 に半径毎の SPAC 係数と位相速度の例を，SIGP07（ 守山市石田町）と SIGP19（近江八幡市安土町下豊浦）について示す．約 0.2 Hzから 20 Hz くらいまでの範囲で，SPAC 係数と位相速Fig. 4 Phase velocity dispersion curves
obtained by the extended SPAC method.

Fig. 3 SPAC coefficients and phase velocities for each array radius. Left: SIGP07, right: SIGP19.

― 12 ―

3.2

S 波速度構造の推定

た．全部で 100,000 回の試行を実施し，最初の 5,000

微動アレイ観測によって得られた位相速度分散曲

サ ン プ ル を burn-in 期 間 と し て 棄 却 し た 後 ， 残 る

線を Rayleigh 波の基本モードの位相速度として説明

95,000 サンプルの中央値を最終的なモデル推定結果

できると仮定して，その地点の S 波速度（VS）構造として採用した。Fig. 5 に MCMC 法でサンプリングを推定した．浅部地盤から上部マントルまでを水平された各パラメータの分布について，SIGP06 での例

成層構造でモデル化し，地表から基盤岩最上部層（VSをヒストグラムで示す．第 1 層の S 波速度（VS1）に= 2.7 km/s）までの各層の層厚を未知パラメータとしついては，中央値 176 m/s に対し，全サンプルの 95％て，観測位相速度を説明できるように推定した．第が 166～185 m/s の範囲に分布している．堆積層各層

1 層（VS < 0.2 km/s）のみ，VS と層厚の両方を未知パの層厚（H1～H12）についても収束している．この地

ラメータとした．上部地殻の構造は国立研究開発法

点での VS = 2.7 km/s の速度層の層厚（H13）について

人防災科学技術研究所の地震ハザードステーション

は，広い数値範囲にサンプルが分布しており，精度（J-SHIS）の深部地盤モデル V2（藤原ら, 2012），

よく決定することは難しい．
Fig. 6 に S 波速度構造モデルの推定結果を全地点

上部地殻と下部地殻の境界から上部マントルまでの構造は全国１次地下構造モデル（JIVSM， Koketsu et分示す．盆地の基盤深度（VS = 2.7 km/s の速度層のal., 2012）から，アレイ中心点直下の構造を一次元モ

上面深度）については，14 地点中最も深くなった

デルとして取 り出 した モデ ルを その まま 与えた．

SIGP10（野洲市西河原）で 745 m，SIGP19（近江八Table 2 に各層のパラメータ及び探索範囲をまとめた．

幡市安土町下豊浦）で 705 m と推定された．これら

ただし，高周波数域の位相速度が大きい地点では，の地点では，VS = 0.95 km/s の速度層が堆積層全体の第 1 層から続く上位のいくつかの低速度層をモデル

層厚の半分以上を占めている．安土町の市街地は安に含めていない．また，古琵琶湖層群は基盤岩の起土山や繖山，鶴翼山など湖東流紋岩からなる山に周伏を埋めるように堆積していること及び予察的な解

囲を取り囲まれており，地下の古いカルデラ構造に析結果から，基盤深度の浅い丘陵地周辺地域では第よって基盤深度が急変しているものと推察される．

12 層を設定していない地点もある．
未知パラメータの推定は，浅野ら（2015）と同様に，マルコフ連鎖モンテカルロ法（MCMC 法）で行い，Metropolis-Hastings アルゴリズム（Metropolis et al.,1953; Hastings, 1970）を用いてマルコフ連鎖を生成しTable 2 Model parameters and search ranges inmodeling of velocity structure
Layer

VP
(km/s)
1,500
1,500
1,550
1,600
1,600
1,600
1,700
1,800
1,800
2,000
2,000

VS
(km/s)
100–200
200
250
300
350
400
450
500
550
600
650

Density(kg/m3)
1,700
1,800
1,800
1,800
1,850
1,850
1,900
1,900
1,900
1,900
1,950

Thickness
(m)
1
1–100
2
0–100
3
0–100
4
0–100
5
0–200
6
0–300
7
0–300
8
0–500
9
0–500
10
0–500
11
0–500
0–800
12
2,400
950
2,050
0*
13
5,000
2,700
2,500
0–1,000
14
5,500
3,100
2,600
fixed
15
5,700
3,300
2,700
fixed
16
6,000
3,400
2,750
fixed
17
6,400
3,800
2,800
fixed
18
7,500
4,500
3,200
fixed
19
8,000
4,700
3,200
half space* SIGP09, SIGP11 SIGP12, SIGP13, SIGP22,
SIGP52, SIG010― 13 ―

Fig. 5 Histograms of marginal posterior
distribution of model parameters for SIGP06.

Fig. 6 Estimated S-wave velocity structure models and theoretical dispersion curves of thefundamental Rayleigh wave (red). Those of J-SHIS V2 (Fujiwara et al., 2012; pink) and JIVSM(Koketsu et al., 2012; sky blue) are also shown. The observed phase velocities are represented by blue
circles.

― 14 ―

このほか，JMA57A（近江八幡市桜宮町）が 566 m，て平滑化した（平滑化の幅を規定する b の値は 40 に

SIGP07（守山市石田町）が 563 m と深いのに対し，設定）．水平 2 成分の幾何平均を水平動のスペクト

近江盆地南東の野洲花崗岩からなる山地にやや近い

ルとし，水平動成分と上下動成分の比をとった．全SIGP11（野洲市小篠原）では 267 m，SIGP22（竜王ての区間のスペクトル比についてアンサンブル平均町小口）では 356 m と相対的に浅い．野洲川以南でをとり，H/V スペクトル比とした．

は，SIGP09（栗東市安養寺）が 274 m，SIGP06（草Fig. 7 に全 14 地点の H/V スペクトル比をプロット

津市草津）が 349 m である．堆積層内の速度構造をした．太い赤線が全区間の H/V スペクトル比の対数

見ると，SIGP06 では VS = 0.35 km/s や 0.50 km/s の速平均であり，細い赤線がその対数標準偏差を表す．

度層の層厚が比較的厚い．野洲川沿いの湖南市の 2

いずれの地点でも，対数標準偏差は大きくはなく，地点については，154 m（SIGP12，湖南市石部中央），

H/V スペクトル比が安定に求められていることが分

202 m（SIGP13，湖南市中央）と湖岸の平野域に比べかる．SIGP09（栗東市安養寺），SIGP10（野洲市西て盆地の基盤が浅いことが分かった．

河原），SIGP13（湖南市中央）のように複数の明瞭

湖西地域の大津市内の調査地点では，琵琶湖西岸

なピークを有する地点もあった．本観測で使用した断層帯の下盤側に位置する JMA579（ 大津市御陵町）

地震計の固有周期が 5 秒であるため，周波数 0.2 Hz

で 576 m，SIGP51（大津市真野）で 678 m と推定さ以上で見る必要があるが，今回の観測対象地点では，

れ，湖東地域と同様に基盤が深い．VS = 0.65 km/s といずれの地点も H/V スペクトル比のピークは周波数

0.95 km/s の速度層が堆積層全体に占める割合が大き0.2 Hz 以上（周期 5 秒以下）に見られる．

い．一方，瀬田川沿いの SIG010（大津市光が丘町）

全地点の H/V スペクトル比について，ピーク周波や SIGP52（大津市南郷）での基盤深度は浅く，沖積数を読み取り，Fig. 1 の地図上に示した．最もピーク層に相当する低速度層は存在しないもしくは極めて周波数が低い（ピーク周期が長い）地点は SIGP07（守薄いものと推定された．

山市石田町）で，そのピーク周波数は 0.31 Hz であっFig. 6 には比較のため既存の J-SHIS V2 モデル（桃た．SIGP51（大津市真野，0.32 Hz），SIGP10（野洲色）及び JIVSM（水色）による S 波速度構造モデル

市西河原，0.33 Hz）も近い値であり，これらの地点

及び Rayleigh 波基本モードの位相速度もプロットしでは基盤深度が相対的に浅いことが期待され，位相た． SIGP06（草津市草津）のように，J-SHIS V2 モ

速度から推定した S 波速度構造モデルの特徴とも対

デルが本研究の微動アレイ観測から推定した S 波速

応している．一方，盆地端部に近い JMA579（大津度構造モデルにかなり近い地点がある一方，SIGP19

市御陵町，1.4 Hz）や SIGP52（大津市南郷，1.7 Hz）（近江八幡市安土町下豊浦），SIGP22（ 竜王町小口），

でのピーク周波数は 1 Hz を超えている．湖南市の 2

SIGP52（大津市南郷），JMA579（大津市御陵町）の地点（SIGP12 及び SIGP13）では約 1 Hz 前後であっように，既存モデルが観測位相速度や推定 S 波速度

た．

構造モデルと大きく乖離している地点もいくつか見

Fig. 8 に全 14 地点での H/V ピーク周期と堆積層厚られた．本研究で新たに実施した微動アレイ探査に（VS 2.7 km/s 層上面までの深さ）の関係を示した．

よって，全ての地点で，観測された位相速度を十分

堆積層の平均 S 波速度が全地点で同じとは限らないに説明できる速度構造モデルを推定することができため，ばらつきは存在するものの，概ね H/V スペク

たと考えている．

トルピーク周期と基盤深度には比例関係が見られた．
今回の調査対象地域では，基盤深度の深い地点で，

3.3

H/V スペクトル比VS = 0.95 km/s の速度層の層厚が相対的に大きくなる

3 成分微動観測記録の水平動と上下動のフーリエ傾向が見られているあるため，基盤深度の深い地点

スペクトル比（H/V スペクトル比）の卓越周波数もでは，浅い地点でのデータに比べて，比例関係の傾基盤深度に関係する情報として用いられることが多

きが小さめになる．JMA579（基盤深度 576 m，H/V

い（例えば，浅野ら, 2013）．ここでは，L アレイ中

ピーク周期 0.70 s）については，H/V スペクトルの低

心点の 3 成分微動記録を用いて，H/V スペクトル比

周波数側の振幅が大きくなく，周期数秒のピークをを推定した．L アレイを設定していない地点では，

はっきりと認定することはできなかった．このため，最大半径のアレイの中心点の記録を解析した．交通

他の地点の傾向から大きく外れている．観測地点がノイズなどの影響を受けていないと考えられる時間

琵琶湖西岸断層帯等の比叡断層に近いこともあるの

長 81.92 秒の区間を 6～80 区間抽出し（区間数は観で，この要因については，より詳細な検討が必要と測点による），前後にテーパを適用した上で，各成考えられる．

分のフーリエスペクトルを計算した．それぞれのス
ペクトルは Konno and Ohmachi (1998)の方法を用い― 15 ―

Fig. 7 The observed H/V spectra at the center of the largest array at each site. The thick and thin redline shows the logarithmic mean of H/V spectra and its standard deviation, respectively.
4.

議論

4.1

既存の反射法地震探査との比較

滋賀道路地震防災検討委員会（2006）は，滋賀県内の 5 測線でバイブロサイス震源による反射法地震探査を行い，堆積層の深部構造調査を行っており，
その結果概要は KG-NET・関西圏地盤研究会・関西
地質調査業協会（2014）にも詳述されている．このうち滋賀 B 測線（真野川測線）は SIGP51（大津市真野）の近傍，滋賀 C 測線（草津測線）は SIGP06（草津市草津）と SIGP07（守山市石田町）の近傍を通る測線で実施されている．測線の位置は Fig. 1 の地図

Fig. 8 Relationship between the peak periodof H/V spectra and the bedrock depth
estimated in this study.

上に示した．
大津市真野付近で堅田断層を東西に横断する滋賀
B 測線に関しては，SIGP51 のアレイ中心は CMP200― 16 ―

付近であり，反射法地震探査によって推定された基

砂，粘土，礫と記載されている．ただし，地表ごく

盤標高（古琵琶湖層群の基底）は約−600 m である．

近くは沖積層が存在しているだろうと想像される．

SIGP51 の微動アレイ探査では VS 2.7 km/s 層上面深GL−860 mからGL−1,085 mの砂礫は，主に花崗岩質砕度は 678 m と推定されており，標高が約 90 m である

屑物からる砂・礫であり，粘板岩やチャートの礫なことから，微動アレイと反射法探査によって推定さども含まれている．GL−1,085 m以深は丹波帯の黒色れた基盤面深度はお互いに一致している．

粘板岩と記載されている．

草津市から守山市にかけての滋賀 C 測線では，

琵琶湖周辺での J-SHIS V2 モデルは，第 1 層の VS

SIGP06 が測線西端に近い CMP200 の約 1.7 km 南東，が 0.35 km/s であるため，Fig. 9（左上）の描画領域

SIGP07 が測線東端の約 0.5 km 北北東に位置してい全体で，VS = 0.30 km/s の上面深度は 0 m となる．微る．反射法地震探査によって推定された基盤岩上面

動アレイ探査の結果からは，VS が 0.30 km/s 未満のは測線全体でほぼ水平であり，測線西端付近で標高

低速度の堆積層は 0～25 m の範囲で分布している．

約−300 m，東端付近で標高約−450 m と推定されていVS = 0.60 km/s の上面深度（Fig. 9 右上）と VS = 0.95

る．測線の標高（約 90 m）も加味すると，2 地点のkm/s の上面深度（Fig. 9 左下）については，既存の微動アレイ探査による VS 2.7 km/s 層上面深度は，

J-SHIS V2 モデルは，近江盆地周辺ではほぼ水平にモ

SIGP07 では反射法地震探査による基盤岩上面とほデル化されている．微動アレイ探査の結果からは，

ぼ対応し，測線より南東にやや離れている SIGP06

両者とも空間変化している．VS = 0.60 km/s の上面深では，反射法探査よりも約 50 m 浅い．以上の比較か度については，湖東側の草津市から野洲市の広い範ら，本研究で実施した微動アレイ探査によって近江

囲にかけて，上面深度を深くする修正が必要である．

盆地の堆積層厚を適切に把握することができている

VS = 0.95 km/s の上面深度については，野洲川以西のと判断できる．

草津市から守山市にかけては深くし，野洲川以東の近江八幡市周辺では，既存モデルよりも浅くする必4.2

J-SHIS V2 モデルとの比較要がある．

調査対象地域の地下構造モデルの今後の改訂作業

VS = 2.7 km/s の上面深度（Fig. 9 右下）についても，の参考に資するため，本研究の微動アレイによる調本研究で新たな情報を得たことにより，より詳細な

査結果とJ-SHIS V2モデル（藤原ら, 2012）との面的な比較を行った．Fig. 9にVS = 0.30 km/s，0.60 km/s，Table 4 Deep boring information

0.95 km/s，2.70 km/sの各速度層の上面深度についての比較を地図として示した．微動アレイ探査の結果

No.

を丸印の色で，J-SHIS V2モデルを背景の色で表してSite

Bedrock
depth
(m)
904
913
164
303
3
1085
798
32
42.5
60
45
65
58
111
90

Ref.

（十二坊温泉）は，掘削長1,400 mであり，GL−0 m

1)Karasuma boring, Kusatsu
Ogoto 6, Otsu (Activa)
2)
Ogoto 2, Otsu (Ogoto #5)
3)
Ichikooki-cho, Higashiomi
4)4)Iwane, Konan (Junibou)
4)
Imahama-cho, Moriyama
5)
Chagasaki, Otsu
Sekinotsu 4, Otsu
5)
Sekinotsu 4, Otsu
5)
Sekinotsu 4, Otsu
5)
Nishitera, Konan
5)
5)
Higashitera, Konan
Ishibegaoka 1, Konan
5)
Kamiya, Yasu
5)
Miyauchi-cho,5)
Omihachiman
Br16 Onjoji-cho, Otsu
17
6)
Br17 Oka, Ritto
100
6)
Br18 Oshinohara, Yasu
76
6)
103
6)
Br19 Inatari-cho, Higashiomi
Br20 Hari, Konan
496)1) Hayashi et al. (1999), 2) Yamasaki et al. (1994), 3)

からGL−3 mまでが盛土，それ以深は花崗岩または花Nakano et al. (2018), 4) Collected from Shiga

崗閃緑岩である．Br6（美崎温泉）は，掘削長1,101 mprefectural government, 5) National Land Agency

であり，GL−0 mからGL−1,085 mまで古琵琶湖層群の(1975), 6) National Land Agency (1982)

いる．丸印の色が背景に馴染んでいれば，既存モデ
ルが微動アレイ探査結果と整合していることになる．
また，滋賀県（2004）が近江八幡（HTM，35.1117°N，136.0589°E）と草津（KST，35.0359°N，135.9437°E）で実施した微動アレイ探査による分散曲線について，
3.2節と同様の手順で速度構造モデルを再解析した結果（Fig. 10）も併せて示している．基盤岩上面と仮定しているVS = 2.7 km/s層上面深度地図について
は，既存の学術調査，温泉掘削や深井戸掘削によるボーリングで報告されている基盤岩（丹波帯，花崗岩など）の上面深度（Table 4）を四角印でプロットした．Br1（林ら, 1999）は古琵琶湖層群の層序を明らかにするための学術調査，Br2からBr7は温泉ボー
リング，Br8からBr20は深井戸資料である．Br4は，掘削長305 mであり，GL−0 mからGL−303 mまでは砂と粘土，それ以深は花崗岩と記載されている．Br5

Br1
Br2
Br3
Br4
Br5
Br6
Br7
Br8
Br9
Br10
Br11
Br12
Br13
Br14
Br15

― 17 ―

Fig. 9 Comparison between the top depth of the velocity layers (VS = 0.30 km/s, 0.60 km/s, 0.95 km/s,
2.7 km/s) estimated by the microtremor array surveys (colored circles) and J-SHIS V2 model(background color). The bedrock depths from boring information are indicated by colored squares inthe bottom right panel.

Fig. 10 The phase velocities obtained from the microtremor array survey by Shiga Prefecture (2005)
are plotted by blue circles. The estimated S-wave velocity structure models and theoretical dispersion
curves of the fundamental Rayleigh wave reanalyzed in this study are represented by red lines. Thoseof J-SHIS V2 (Fujiwara et al., 2012; pink) and JIVSM (Koketsu et al., 2012; sky blue) are also shown.

― 18 ―

モデル化が可能になると考えている．琵琶湖西岸側

滋賀県知事公室防災危機管理局防災対策室及び一般

では，琵琶湖西岸断層帯による基盤の急変構造が微財団法人地域地盤環境研究所より資料提供を受けた．

動アレイやボーリング温泉資料から期待される．例

地図の作図にあたり，国土地理院の地理院タイル及えば，雄琴温泉の Br2 と Br3 は，堅田断層を挟んでび数値地図（国土基本情報）を使用した．図面の作位置するが，約 790 m の水平距離に対して，約 750 m

成には Generic Mapping Tools 6.2（Wessel et al., 2019）の深度差が認められる．JMA579 や Br7 周辺でも基を使用した．以上，記して感謝する．

盤形状の改良が必要である．安土町（SIGP19）や竜参考文献

王町（SIGP22）周辺においても，堆積層分布を適切に反映した盆地構造をモデル化する必要がある．

浅野公之・岩田知孝・関口春子・宮腰

5.

おわりに

研・西村利

光（2013）：大阪堆積盆地における微動H/Vスペク
トルの多点観測による盆地速度構造モデルの検証，

近江盆地南部における地震動予測のための地下構

京都大学防災研究所年報，第56号B，pp. 117-129.

造モデルの高度化に資するため，大津市から近江八浅野公之・岩田知孝・宮腰

幡市にかけての 14 地点で，小半径から大半径までの微動アレイ観測と単点微動観測による加賀平野南

微動アレイ探査を実施し，各調査地点の S 波速度構部及び邑知潟平野の堆積平野速度構造モデルの検造を推定した．様々なアレイ半径での微動アレイ観

討，日本地震工学会論文集，第15巻，第7号，pp.

測を組み合わせたことにより，それぞれの地点で浅194-204.

部地盤から盆地基盤上面までの堆積層の S 波速度構

KG-NET・関西圏地盤研究会・関西地質調査業協会造をモデル化することができた．H/V スペクトル比（2014）：新関西地盤「近江盆地」, 257 pp.

のピーク周期と基盤深度には，比例関係が見られた．

国土庁土地局国土調査課（1975）：近畿圏地下水（深ただし，堆積層が特に厚い地域については，VS = 0.95

井戸）資料台帳, 1233 pp.

km/s の層厚の比率が大きいために，平均 S 波速度が国土庁土地局国土調査課（1982）：全国地下水（深研・大堀道広（2015）：

井戸）資料台帳（第3回第6）近畿編, 456 pp.

大きくなることから，ばらつきが見られた．
滋賀道路地震防災検討委員会（2006）による反射

佐藤比呂志・伊藤

潔・阿部

進・平田

直・加藤

法地震探査で推定された基盤深度と，微動アレイに

直子・岩崎貴哉・松原

よる VS = 2.7 km/s の上面深度はよく対応していた．

井川

既存の J-SHIS V2 モデルとの比較により，堆積層内

線地殻構造調査について，日本地球惑星科学連合の層構造及び基盤形状ともに改良が必要であること

2007年大会予稿集，S152-026.

が分かった．今後，本研究で得られた速度構造情報

里口保文（2021）：烏丸地区深層ボーリングコアのを，地盤構造モデルに反映させていくことで，近江火山灰対比の再検討，琵琶湖博物館研究調査報告，

盆地周辺域での地震動予測の信頼性を向上させるこ

第34号，pp. 81-94.

とが期待される．

沢田順弘・加々美寛雄・松本一郎・杉井完治・中野

誠・斉藤秀雄・川中

卓・

猛（2007）：大都市圏地殻構造探査・近江測聰志・周琵琶湖花崗岩団体研究グループ（1994）：

謝辞琵琶湖南部白亜紀花崗岩帯と湖東コールドロン，地質学雑誌，第100巻，第3号，pp. 217-233.

本調査は文部科学省「災害の軽減に貢献するため

滋賀県（2004）：第1次琵琶湖西岸断層帯等におけるの地震火山観測研究計画（第二次）」の一部として地震被害予測調査報告書.

実施したものである．現地での微動アレイ観測の実

滋賀県（2005）：第2次琵琶湖西岸断層帯等における施にあたっては，滋賀県防災危機管理局，大津市，

地震被害予測調査報告書.

近江八幡市，草津市，守山市，栗東市，野洲市，湖滋賀道路地震防災検討委員会（2006）：滋賀道路地

南市，蒲生郡竜王町の各市町庁舎管理所管課，道路

震防災検討調査報告書，近畿地方整備局滋賀国道事管理者，所轄警察署及び地域住民の皆様にお世話に務所，236 pp.

なった．地震計の使用にあたって，国立研究開発法

鈴木晴彦・森野道夫・岩本鋼司・劉人産業技術総合研究所活断層・火山研究部門吉見雅早川行主任研究員のお世話になった．自治体による温泉の琵琶湖周辺地域の三次元深部地下構造モデル，地瑛・藤原広行・譲（2005）：地震動シミュレーションのためボーリング資料は，滋賀県情報公開条例に基づき滋震第2輯，第58巻，第2号，pp. 91-106.

賀県健康福祉部生活衛生課より開示いただいた．滋戸田

賀県（2004，2005）による微動アレイ探査について，

小林芳正・岡田篤正（1996）：琵琶湖南湖周辺にお― 19 ―

茂・川崎慎治・中川康一・香川敏幸・横田裕・

ける反射法地震探査，活断層研究，第15号，pp. 23-26.
中野聰志・橋本勘・木村克己・周琵琶湖花崗岩団体研究グループ（2018）：琵琶湖南湖湖岸・雄琴花
こう岩深層ボーリング試料の記載岩石学，地球科学，
第72巻，第1号，pp. 11-20.
林隆夫・山崎博史・川辺孝幸（1999）：琵琶湖東岸・草津市烏丸地区深層ボーリングコアの岩相層序，
琵琶湖博物館研究調査報告，12号，pp. 31-60.
藤原広行・河合伸一・青井樹・東真・森川信之・先名重宏樹・大井昌弘・はお憲生・長谷川信介・

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災を踏まえた地震ハザード評価の改良に向けた検討，防災科学技術研究所研究資料，第379号，349 pp.
増田富士雄・里口保文（2021）：琵琶湖の古環境変遷に関する新知見：烏丸深層ボーリングコアの堆積
環境解析結果から，琵琶湖博物館研究調査報告，第34号，pp. 95-109.
凌

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― 20 ―（論文受理日：2021 年 8 月 31 日）