付録２.

全国１次地下構造モデル（暫定版）「震源断層を特定した地震の強震動予測手法（「レシピ」）」（以下「レシピ」と呼ぶ）では、地震調査委員会において実施してきた強震動評価に関する検討結果から、強震動予測手法の構成要素となる震源特性、地下構造モデル、強震動計算、予測結果の検証の現状における手法や震源特性パラメータの設定にあたっての考え方をまとめています（地震調査委員会, 2009a）。
長周期地震動の予測に深く関係する地下構造モデルの作成法は、レシピの２章に掲載されています。本報告書および 2009 年試作版（地震調査委員会, 2009b）で長周期地震動予測地図が作成された地域では、この作成法に基づいて、付図 2.1 に示される深い地盤構造と地震基盤以深の地殻構造が１次モデル化されました。ここでは、これらを統合した全国１次地下構造モデル（暫定版）（Koketsu et al., 2008）を紹介します。

地表表面波
表面波

浅い地盤構造工学的基盤
S波速度300～700m/s
程度の地盤の上面

実体波
深い地盤構造震源断層
地震基盤以深の地殻構造

地震基盤

S 波速度 3km/s 程度の地殻最上部

付図 2.1 地下構造モデルの模式図（地震調査委員会, 2009a）

地下構造モデルの作成法の流れは、レシピの２章および付図 2.2 に示すとおりです。まず地質情報や各種構造探査のデータを用いて、地下構造の標準的なモデル化手法（Koketsu et al., 2009）の手順 (1)～(2) により０次モデル1が構築されます。次に、面的に存在する探査データを用いて、手順 (3)～(5) により精度の高い層境界面の形状を持った 0.5 次モデルが構築されます。ただし、面的な探査データが存在しない場合には、地震観測記録のスペクトル比などを用いて、手順 (6) を先取りすることにより 0.5 次モデルが構築されます。最後に、地震観測記録の波形やスペクトル比などを用いて、手順 (6)～(7) により１次モデルが構築され最終モデルとなります。なお、モデル化の過程においては、状況に応じて低次のモデル化に立ち戻って見直すことを妨げません。

1これまで実施した強震動評価および防災科学技術研究所の取組みによる､「深い地盤構造」の全国０次モデル（藤原・他, 2006）を利用することができます。

- 51 -各種構造探査の結果
・屈折法探査・反射法探査
・重力探査
・微動探査
・速度検層
（等）

地質情報
・地形図
・地質図
・地質断面図・コンター図
・ボーリング柱状図（等）手順(1)速度構造と地質構造の対比に
より１次元成層構造を決定
手順(2)
各層の速度などや層境界面形状の初期モデルを推定

３次元成層構造モデル（0 次モデル）
必要に応じ再検討、新たな調査結果などを反映、もしくは新たな調査を行い、新しい情微動探査やボーリング情報など（必要ならば風化層設定）
不連続な構造の情報（断層・褶曲など）

手順(3)～(5)３次元成層構造モデル（0.5 次モデル）

面的探査データ（屈折法探査、重力探査など）

報を組み入れる
手順(6)

地震観測記録

地震観測記録のスペクトル比などによる調整（面的探査データがない場合の 0.5 次モデル）
手順(7)

地震観測記録・シミュレーション結果

地震動シミュレーション結果と地震観測記録による調整（波形形状・スペクトル比など）

強震動評価のための深い地盤構造モデル（1 次モデル）
付図 2.2 強震動評価のための深い地盤構造モデル作成の流れ（地震調査委員会, 2009a）- 52 -全国１次地下構造モデル（暫定版）は、2009 年試作版の７章と本報告書の４章で１次モデル化された地下構造から主に構成されていますが、北海道地方と東北地方北部については「全国地震動予測地図」で構築された 0.5 次モデル（藤原・他, 2009; 防災科学技術研究所, 2011）を採用しています。付表 2.1 にモデルの物性値を示します。第 1 層から第 13 層は地震基盤よりも浅い堆積層に相当し、S 波速度の連続性を重視しながら全国的になめらかにつながったモデルとしており、第14 層は地震基盤、そこから第 17 層までは地殻構造を表します。ただし、近畿地方は、Iwata et al.
(2008) などを参考に第 13 層を地震基盤としたモデルとなっています。2012 年試作版では第 11 層と第 12 層を地殻最上部層としてモデル化したため、2009 年試作版の計算領域との接合部にモデル化の違いが見られます。2009 年試作版では東北日本と西南日本で異なる物性値を用いましたが、全国１次地下構造モデル（暫定版）の構築にあたり、既往の研究（例えば、領木, 1999; Matsubara etal., 2008）などを比較・参照しながら統一を図りました。第 18 層から第 20 層のフィリピン海プレートと第 21 層から第 23 層の太平洋プレートは海域構造であり、本報告書や 2009 年試作版で用いられた値が採用されています。プレート上面深度は、最新の構造探査の知見（例えば、Sato et al.,2005; 馬場・他, 2006）を取り込むように留意しました。しかしながら、フィリピン海プレートは深さ 70 km 程度までの推定となっています。
このように、全国１次地下構造モデル（暫定版）は、長周期地震動を対象としているため、堆積層・地殻・海域の構造を含んでいます。また、中小地震を用いた地下構造の１次モデル化のチューニングは、周期２秒以上の帯域で行なわれています。

付表 2.1

全国１次地下構造モデル（暫定版）の物性値- 53 -

深さ(m)

左図は全国１次地下構造モデル（暫定版）の対象領域。中図は第 1 層（Vs = 0.35 km/s）、右図は第2 層（Vs = 0.5 km/s）の上面深さ。
深さ(m)

左図は第 3 層（Vs = 0.6 km/s）、中図は第 4 層（Vs = 0.7 km/s）、右図は第 5 層（Vs = 0.8 km/s）の上面深さ。
深さ(m)

左図は第 6 層（Vs = 0.9 km/s）、中図は第 7 層（Vs = 1.0 km/s）、右図は第 8 層（Vs = 1.3 km/s）の上面深さ。

付図 2.3

全国１次地下構造モデル（暫定版）- 54 -深さ(m)左図は第 9 層（Vs = 1.5 km/s）、中図は第 10 層（Vs = 1.7 km/s）、右図は第 11 層（Vs = 2.0 km/s）の上面深さ。
深さ(m)

左図は第 12 層（Vs = 2.4 km/s）、中図は第 13 層（Vs = 2.9 km/s）、右図は第 14 層（Vs = 3.2 km/s）の上面深さ。
標高(m)

左図は第 15 層（上部地殻第 2 層 Vs = 3.4 km/s）、中図は第 16 層（下部地殻 Vs = 3.8 km/s）、右図は第 17 層（マントル Vs = 4.5 km/s）の上面標高。

付図 2.3（続）全国１次地下構造モデル（暫定版）- 55 -

標高(m)

フィリピン海プレート。左図は第 18 層（海洋性地殻第 2 層 Vs = 2.9 km/s）、中図は第 19 層（海洋性地殻第 3 層 Vs = 4.0 km/s）、右図は第 20 層（海洋性マントル Vs = 4.7 km/s）の上面標高。
標高(m)

太平洋プレート。左図は第 21 層（海洋性地殻第 2 層 Vs = 2.8 km/s）、中図は第 22 層（海洋性地殻第 3 層 Vs = 3.5 km/s）、右図は第 23 層（海洋性マントル Vs = 4.6 km/s）の上面標高。

付図 2.3（続）全国１次地下構造モデル（暫定版）

引用文献
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防災科学技術研究所, 2011, 地震ハザードステーション J-SHIS, <http://www.j-shis.bosai.go.jp/>.
地震調査委員会, 2009a, 震源断層を特定した地震の強震動予測手法（「レシピ」）, 40pp.
地震調査委員会, 2009b,「長周期地震動予測地図」2009 年試作版,<http://www.jishin.go.jp/main/chousa/09_choshuki/choshuki2009.pdf>, 66pp.
藤原広行・河合伸一・青井真・先名重樹・大井昌弘・松山尚典・岩本鋼司・鈴木晴彦・早川譲,

2006, 強震動評価のための深部地盤構造全国初期モデル, 第 12 回日本地震工学シンポジウム,
1466–1469.
藤原広行・河合伸一・青井 真・森川信之・先名重樹・工藤暢章・大井昌弘・はお憲生・早川遠山信彦・松山尚典・岩本鋼司・鈴木晴彦・劉造モデル作成手法の検討, No.337.

- 56 -讓・瑛, 2009, 強震動評価のための全国深部地盤構

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