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微動のアレイ観測及び単点観測記録に基づく庄内平野の地盤構造推定
Estimation of the subsurface structure of Shonai Plainbased on array and single point microtremor observation records〇山本耕平・松島信一・長嶋史明・周宇廷・ティンザーヤダナー・五熊大〇Kohei YAMAMOTO, Shinichi MATSUSHIMA, Fumiaki NAGASHIMA,
Yuting CHOU, Thinzar YADANAR, Hiro ITSUKUMA

The 1894 Shonai earthquake is an inland earthquake assumed to be originated from the Shonai Plain East Edge
Fault Zone. According to historical records of earthquake damage, areas with seismic intensity 7 were not confinedto the fault zone but spread widely across the entire northern Shonai Plain except for certain regions. This researchaims to elucidate the relationship between damage distribution and seismic motion which is related closely tosubsurface structural features. We conducted microtremor array and single point observations in the Shonai Plain,with a goal to estimate subsurface structures based on the observed records. The analysis involves calculating H/Vspectral ratios from single point microtremor observations and determining Rayleigh wave phase velocity dispersion
curves from microtremor array observations. Future work involves further analysis of the results and progressing
detailed subsurface structure estimation while referencing existing models.
１．はじめに1894 年庄内地震は庄内平野東縁断層帯北部を震源とした内陸型地震と推定されている 1)。水田・

計 SMAR-6A3P と JU410 を用いた。サンプリング周
波数は 200Hz とし、単点観測では 30 分以上、アレイ観測では大きさに応じて最低 10 分以上の計測

鏡味 2）は、地震被害に関する史料を調査して求めを行った。

た住家全潰率に基づき、大字ごとに観測された震度を推定した。これによると震度 7 の地域は断層帯周辺のみならず、庄内平野北部全域で広く散在

３．解析手法及び結果
単点微動観測記録からは各地点での H/V スペクしたことが分かった。そこで本研究は、このような被害分布と地震動及び地震動に大きな影響を与トル比を算出した。まず、得られた加速度時刻歴データを 1 秒ずつずらしながら 40.96 秒の小区間える地盤構造の関係を明らかにすることを目的に、庄内平野で微動のアレイ観測及び単点観測を行い、その観測記録に基づいて庄内平野の地下構造を推定することを目標としている。
２．観測概要図 1 に微動のアレイ観測及び単点観測を行った地点と文献 2）における震度 7 の地点を示す。アレイ観測は計 6 地点で行ったが、その内 3 地点は背斜構造 3)が見られる余目周辺で行った。アレイに区切り出し、NS・EW・UD の 3 成分の振幅二乗和が小さい 15 区間を 50%以上の重複がないように抽出した。区間の前後 1 秒にコサインテーパーによる処理を施し、高速フーリエ変換を用いて各区間のフーリエスペクトルを求めた。さらにバンド幅0.1Hz の Parzen ウィンドウを用いて平滑化した後に H/V を求め、15 区間の幾何平均をとった。微動ア レイ 観測 記録 からは 微動 アレ イ解 析ツー ルBIDO(ver.3.2) 4,5)を用いて SPAC 法によりレイリー波の位相速度を求めた。解析パラメータは、セの形状は原則、一辺が 45m,15m,5m,1.67m である同心円の正三角形とした。単点観測は主として東西方向に 7 測線 84 地点で行い、間隔が狭い所では1km 間隔、広い所では 2km 間隔で観測点を配置した。さらに測線間を補完するように測線外に 11 か所の観測点を設けた。また、観測には加速度地震グメント平均の際のセグメント長、セグメント数はそれぞれ 10.24 秒、10 個であり、Parzen ウィンドウのバンド幅は 0.3Hz とした。解析結果の一例
として図 2 にアレイ 2 におけるレイリー波位相速度分散曲線を、図 3 に EWD 測線における H/V スペクトル比を示す。位相速度は 0.4Hz から 12Hz 程度まで得られた。H/V スペクトル比については盆同研究一般課題型研究の助成を受けた。

地構造に起因する方位依存性や卓越周期の変化を期待したが、空間的傾向を明確には確認できなかった。

参考文献
1) 地震調査委研究推進本部，2009，庄内平野東

４．今後の展望
３.で求めた解析結果に関してより深く分析し縁断層帯の長期評価の一部改訂について
水田敏彦・鏡味洋史，2013，1894.10.22 庄内
地震の大字別の被害分布に関する文献調査,

2)

た上で、既存の地下構造モデルを参照しながらより詳細な地下構造の推定を進めていく。

日本建築学会技術報告集，第 19 巻，第 43 号，1235-1238
3)

謝辞
本研究では庄内平野での微動観測の実施にあた

久保純子，1991，庄内平野の地形分類図にあらおれた活褶曲，東北地理，Vol.43，188-194

4)

り、東京大学地震研究所の加納靖之准教授、産業技術総合研究所の吾妻崇様にご協力頂きました。

Cho, I., T. Tada, and Y. Shinozaki, 2006, J.
Geophysical J. Int., 165, 236-258

5)Cho, I., T. Tada, and Y. Shinozaki, 2008, J.
Geophysicals, Res., 113, B06307

深く御礼申し上げます。本研究は、拠点間連携共

EWD 測線

アレイ 2

図 1 単点観測点（青マーカ）とアレイ観測点 図 2 アレイ 2 におけるレイリー波位相速度分散曲線（r：アレイ半径(m)）（黄星），文献 2 による震度 7 の地点（赤丸）の分布

Google Map に追記

図 3 EWD 測線における H/V スペクトル比（図 1 における EWD 測線の西側から EWD1~14 に対応）