[S-CG57] 変動帯の構造・進化とダイナミクス

[SCG57-04] 海底地震計を用いた地震探査による能登半島西方沖・日本海南東部の島弧―背弧海盆域の地殻構造

*佐藤 壮¹、野 徹雄¹、三浦 誠一¹、小平 秀一¹、石山 達也²、佐藤 比呂志² (1.海洋研究開発機構、2.東大地震研)

北西太平洋の背弧海盆の１つである日本海は，約30 Maからのアジア大陸からのリフティング，その後の海洋底拡大を含む背弧拡大によって約12 Maまでに形成し，約3.5 Maからは東縁や南西縁部を中心に短縮変形が起きている（例えば、Tamaki et al., 1992; Sato, 1994）．この日本海の背弧拡大と短縮変形のメカニズムについては，基礎資料の１つと考えられる地殻構造が少なかったため，よくわかっていなかった．これらのメカニズムの理解するために，青森県西方～能登半島東方沖にかけての日本海東縁部において地震探査を実施し，その結果，地殻構造の分布と短縮変形によって形成した被害地震の震源断層を含む活断層や活褶曲の分布との対応関係が明らかになった（No et al., 2014; Sato et al., 2014）．しかしながら，上記域以外の日本海では，東縁部で実施した地震探査と同規模なものは行われていないため，上記のメカニズムの理解を深化させるために必要な地殻構造や，構造と活断層や活褶曲との分布の対応関係はよくわかっていない．そこで，詳細な地殻構造や活断層等の分布の対応関係を把握するために，日本海地震津波防災研究プロジェクトの一環として，2014年夏に能登半島西方沖の日本海南東部の沿岸部から背弧海盆である大和海盆に至る海域で、マルチチャンネルストリーマを用いた反射法地震探査（MCS探査）とOBSを用いた屈折法・広角反射法地震探査（OBS探査）を実施した．
OBS探査は能登半島西方沖の大陸棚から大和海盆南部、大和堆にかけて長さ約350 kmの測線において，制御震源として総容量7,800 cubic inchのエアガンアレーとOBS60台を使用して行われた．MCS探査はOBS探査測線と同一なものを含め11測線にて，OBS探査と同じ制御震源と444チャンネルのストリーマケーブルを用いて実施した（野・他，2015JpGU）．OBS探査測線は東京大学地震研究所が陸域で実施した地震探査測線（かほく-砺波測線）と接続している．OBS探査で得られたOBSの記録は良好である．海盆部に設置したOBSの記録では，初動が震央距離約70 kmまで追跡でき，最上部マントルを通過した屈折波であるPnが震央距離約60 km，モホ面からの反射波であるPmPが震央距離約40 kmから明瞭に観測されている．またMCS探査においても，良好な記録が得られた．
暫定的な結果であるが，能登半島沖の大陸棚部では，海嶺下の地殻全体の厚さは約24 kmである．速度構造の不均質が確認でき，この不均質は一部では深さ約10 kmまで分布している．一方，能登半島西方沖の大和海盆南部の地殻は約13 kmの厚さを持っており，佐渡島北西沖、粟島沖の大和海盆の地殻の厚さよりも薄い．また，大和堆の地殻の厚さは約21 kmと推測でき，この厚さと速度分布から，大陸性地殻の特徴を持っていることが推測される．