４－11 伊東周辺における自然電位変化（1995 年 1 月～1996 年 10 月）
Variations of the Self-Potential in the Vicinity of Ito（January, 1995 - October, 1996）
東京大学地震研究所
地震予知研究推進センター
Erathquake Research Institute, University of Tokyo
地下の間隙水が流動することによって発生する流動電位１）や，地下の間隙水量や温度に敏感である比抵抗の分布やその変動を調べることを目的として，NTT通信回線網と自作電極を用いた長基線地電位差観測が，活発な地殻活動が起こっている伊豆半島東部地域で 1994 年より行われている。ここでは，定常的にデータが得られるようになった 1995 年１月から現在に至る，自然電位の分布，及びその変化の様子を紹介する。
第１図に地電位差観測点の分布を示す。各点には鉛－塩化鉛自作電極を埋設し，それぞれの地点と吉田との間を電話回線で結び，電話回線をテスターのケーブルのように用いて，各地点間の地電位差を 10 秒間隔でモニターしている。第２図に 1996 年１月 15～16 日の２日分の生波形を示す。８地点の対吉田の地電位差変動（上から大崎，湯川，新井，川奈，奥野，鹿路庭，池，遠笠）と，下に，気象庁柿岡地磁気観測所の磁場３成分（上から南北，東西，上下成分）を示す。横軸の１つのティックは４時間である。昼間は，付近の直流電車からのもれ電流ノイズが著しく，夜間の０～４時の間でノイズレベルが減少している。また，柿岡の地磁気変動にコヒーレントな地電位差変動が認められ，これは，地球外部起源のインダクションによる変動である。
第３図に，1995 年１月から 1996 年 10 月にかけての地電位差変動を示す。４時間 1440 データの平均値をすべてプロットものの上に，夜間値（０～４時）を白丸で示している。ゼロのところにデータが並んでいるのは，欠測した期間である。1996 年の伊豆東方沖群発地震活動が始まった 10 月 16日をピークとした変動が，大崎（右列１番目)，新井（右列２番目)，川奈（右列４番目）に認められる。しかし，1995 年の活動に伴った変動は認められない。むしろ，1995 年は，年間にわたる長期変動が顕著である。1995 年９月 15 日前後，1996 年９月 22 日前後といずれも伊豆東方沖地震が始まる直前の時期に台風が来襲し，多量の降雨があったが，いずれもその直後は影響がみられるものの，その後，1995 年は顕著な変動がみられず，1996 年には先に述べたような変動が認められた。
地電位差の分布や，変動の様子を一見して把握出来るように，第４図や第５図に，吉田を基準とした地電位差（変動）分布を地図上に示す。第４図では，吉田を基準とした地電位の分布を各点のそばに［ ］内に示し，そこから見積られた地電位勾配の大きさと方向を矢印で示す（矢印の長さは，勾配の大きさのログに比例し，大きさは矢印の根元に示している)。左は伊豆東方沖地震発生前の1996 年 10 月２～11 日，右は発生時を含む 10 月 12～21 日の 10 日間の夜間平均値（14400 データ）を示している。まず，遠笠や鹿路庭など高いところほど地電位が低くなっているが，これは，いたるところで共通してみられる地形効果である。しかし，吉田や新井にくらべて川奈の電位が低く，吉田や新井を通るプラスの峰が存在する様子が読み取れる。この全体的な傾向は，観測期間を通じ－359－て変化しなかった。次に，第５図に地電位の変化の分布図を示す。第４図と同様，地電位変動の分布を各点のそばに［ ］内に示し，地電位変動勾配の大きさと方向を矢印で示す。左は第４図で示した２つの期間の地電位分布の差を示したものであり，右はさらに次の 10 日間の変化の分布を示す。
地震前にプラスの電荷が地震域でたまるセンスの変動が観測されたのに対して，その直後にその傾向が解消されるセンスで変動が起こっていた様子が読み取れる。
以上の変化は，流動電位現象２）３）４）で説明が可能であり，非常に興味がもたれる。しかし，地電位差観測には，電極を含んだ測定系の変動などきわめて不定な要素が数多く含まれているとされるため，観測の確度を増すために，例えば，同一地点に２個以上の電極を埋設したり，観測点分布をより密にする必要がある。
参１）考 文 献

Ishido, T. and H. Mizutani, Experimental and theoretical basis of electrokinetic phenomena inrock-water systems and its applications to geophysics. J. Geophys. Res.，86，1763-1775（1981).

２） 石戸経士，自然電位から推定される火山地域の地下流体運動，CA 研究会 1991 年論文集，86-93（1991)．
３） Hashimoto, T. and Y. Tanaka, A large self-potential anomaly on Unzen volcano, Shimabara peninsula,
Kyushu island, Japan. Geophys. Res. Lett., 22（1995).
４） 松島喜雄，当舎利行，石戸経士，I. Delemen，A. Kiryukhin，カムチャッカ半島ムトノフスキーでの地熱井周辺の自然電位モニタリング，CA 研究会 1996 年論文集，230-236（1996）．

第１図 地電位差観測点
Fig. 1 Distribution of elecrode locations.Voltage
differences between pairs of electrodesconneted by lines are measued using
telephone line network of NTT.

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第２図

測定された地電位差データの例（1996 年１月 15〜16 日)。下に気象庁柿岡地磁気観測所での磁場３成分値もあわせて示してある。

Fig. 2

Example of geoelectric potential difference variation obtained by the present observation（Jan.15 16, 1996）. 3 compenent geomagnetic records obtained at Kakioka Geomagnetic Observatory ofJapan Meteoological Agency are also shown in the bottom.
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第３図

1995 年１月〜1996 年 10 月の地電位差変動。各点は４時間平均値であり，０〜４時の夜間値を白丸で示す。

Fig. 3

Variation of the geoelectric potential difference from Jan., 1995 to Oct., 1996. Each point denotes
averaged value of every 4 hours. White circles denote the averagedvalues in the midnight（0:00 4:00）.

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第４図 夜間値（０～４時）の 10 日平均値の分布。
［］内に吉田に対する地電位差（mV）を示し，矢印はそれから求められた電場の分布（値の単位はmV／㎞）。1996 年 10 月２～11 日（左），10 月 12～21 日（右）各平均値を示す。
Fig. 4 Spatial distribution of geoelecric potentials averaged over ４ hours in the midnight（0:00 - 4:00）and 10 days. Potential differences based on the potential at
Yoshida in mV are shown in [ ]. Arrows with values（in mV／㎞） represent geoelecric field calculated from the spatial distribution of the potentials. Left：
Oct. 2 - 11, 1996. Right：Oct. 12 - 21, 1996.

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第５図 夜間値（０～４時）の 10 日平均値の変化の分布。［ ］内の値は吉田の変化を０としたときの各地点での地電位差変化（mV）を示し，矢印はそれから求められた電場としての変化の分布（値の単位は mV／㎞)。1996 年 10 月２～11 日から 12～21 日（左)，10 月 12～21 日から 22～31日（右）の各平均値の変動を示す。
Fig. 5 Spatial distribution of the variations of the geoelecric potentials averaged over 4 hours in the midnight（0:00-4:00）and 10 days. Variations in mV, with theassumption that the variation at Yoshida is zero, are shown in [ ]. Arrows with values（in mV／㎞）represent geoelecric field variations calculated from thespatial distribution of the potential variations. Left：Difference between averaged values in Oct. 2-11, 1996 and 12-21. Right：Difference between averaged
values in Oct. 12-21, 1996 and 22-31.
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