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[SCG63-33] 北海道南西沖地震震源域に分布する断層関連褶曲と余震分布の関係性
キーワード：北海道南西沖地震、日本海東縁部、ひずみ集中帯、震源域、断層関連褶曲、奥尻島
新潟県沖から北海道沖の日本海東縁部においては，後期鮮新世以降の東西圧縮によって多くの逆断層が発達し，それに伴って幅10–20 km程度の並列した断層関連褶曲が形成され，全体としては長さ約1000 km，幅100 km以上に達する大規模なひずみ集中帯が形成されている[6]．また，これら逆断層の活動により，20世紀以降だけでもマグニチュード（M）7を超える地震が複数回発生し（e.g. 1983年・日本海中部地震），大きな被害が生じている．その一つとして，日本海東縁中部[6]に位置する奥尻島周辺では，1993年7月に，M7.8の北海道南西沖地震が発生した．同地震発生時およびその直後には，地震学的観測データが得られておりe.g.[2],[3]，これらを基にした震源断層モデルの提案e.g.[1],[4]，さらには津波の数値シミュレーションも行われているe.g.[5]．その一方で，奥尻島周辺海域における断層分布・形状を含めた地質構造（浅部の地殻構造）の詳細は明らかとなっておらず，奥尻島周辺の変動地形や北海道南西沖地震の震源断層との関係性についても未解明な点が多い．
本研究では，奥尻島周辺海域で取得された反射法音波探査記録に基づいて，北海道南西沖地震の震源海域における断層分布・性状を含めて地質構造を明らかにし，北海道南西沖地震の震源断層と累積的な変位を伴う地質構造の関連性を検討した．
使用したデータは，産業技術総合研究所（旧地質調査所）により，日本周辺海域における地質図整備の一環としてGH94・GH95航海で取得されたシングルチャンネル反射法音波探査記録である．調査対象は，奥尻島を中心とした南北約170 km，東西約130 km（~41º 20’–42º50’N，~138º 50’–140º 20’E）の範囲であり，約4 km間隔の格子状の測線に沿って探査記録が得られている．
本海域はひずみ集中帯特有の海嶺と海盆を繰り返した複雑な海底地形を呈するとともに，これら海底地形と地質構造の間には明瞭な対応関係が認められる．特に，奥尻島以南の日本海盆東縁，奥尻海脚西縁，大陸棚縁辺部の急崖に沿っては，顕著な基盤の高まりが発達する．また，日本海東縁部において特徴的な構造として捉えられている断層関連褶曲が，本調査範囲内でも発達しており，一部では褶曲に伴う海底地形の変位も認められる．これら基盤高低差および褶曲構造の側方への連続性の追跡より推定される断層としては，南北走向の断層長数十km以上の逆断層が卓越して分布する．奥尻島以南では，西から東に，日本海盆内，奥尻海脚周辺，および大陸棚縁辺部の各海域において，主に東傾斜を呈する逆断層が発達し，三列の断層帯を形成している．一方，奥尻島以北では，奥尻海嶺周辺において，西傾斜の逆断層群が卓越し，全体として数十kmの幅を持った断層帯として捉えられる．
本研究により確認された断層分布位置と，青柳ほか（2000）の余震分布を比較すると，奥尻島以南では，奥尻海脚西の急崖に沿って発達する東傾斜の逆断層の分布に概ね一致する．奥尻島以北でも，日本海盆内に分布する西傾斜の逆断層に沿って余震分布が集中する．また，これら余震分布を基に推定された震源断層モデルの断層形状[1]とも概ね一致しており，本研究によって，反射法音波探査より推定される浅部の地質構造と地震学的観測データに基づく深部構造の整合性が示された．
今後，本研究で得られた浅部の地質構造を考慮するとともに，浅部堆積層の変形構造に基づく断層の活動性等も明らかにすることで，より高精度な断層モデルの構築につながると期待される．
【引用文献】
[1] 青柳ほか．2000．電力中央研究所報告，U99077，18p．
[2] 青柳ほか．1998．地震，2，451–459．
[3] 日野ほか．1994．月刊地球特集号「北海道南西沖地震と津波」，35–42．
[4] 久家ほか．1994．月刊地球特集号「北海道南西沖地震と津波」，21–28．
[5] 松山ほか．2002．電力中央研究所報告，U99034，18p．
[6] 岡村ほか．1998．地質調査所月報，49，1–18．
本研究では，奥尻島周辺海域で取得された反射法音波探査記録に基づいて，北海道南西沖地震の震源海域における断層分布・性状を含めて地質構造を明らかにし，北海道南西沖地震の震源断層と累積的な変位を伴う地質構造の関連性を検討した．
使用したデータは，産業技術総合研究所（旧地質調査所）により，日本周辺海域における地質図整備の一環としてGH94・GH95航海で取得されたシングルチャンネル反射法音波探査記録である．調査対象は，奥尻島を中心とした南北約170 km，東西約130 km（~41º 20’–42º50’N，~138º 50’–140º 20’E）の範囲であり，約4 km間隔の格子状の測線に沿って探査記録が得られている．
本海域はひずみ集中帯特有の海嶺と海盆を繰り返した複雑な海底地形を呈するとともに，これら海底地形と地質構造の間には明瞭な対応関係が認められる．特に，奥尻島以南の日本海盆東縁，奥尻海脚西縁，大陸棚縁辺部の急崖に沿っては，顕著な基盤の高まりが発達する．また，日本海東縁部において特徴的な構造として捉えられている断層関連褶曲が，本調査範囲内でも発達しており，一部では褶曲に伴う海底地形の変位も認められる．これら基盤高低差および褶曲構造の側方への連続性の追跡より推定される断層としては，南北走向の断層長数十km以上の逆断層が卓越して分布する．奥尻島以南では，西から東に，日本海盆内，奥尻海脚周辺，および大陸棚縁辺部の各海域において，主に東傾斜を呈する逆断層が発達し，三列の断層帯を形成している．一方，奥尻島以北では，奥尻海嶺周辺において，西傾斜の逆断層群が卓越し，全体として数十kmの幅を持った断層帯として捉えられる．
本研究により確認された断層分布位置と，青柳ほか（2000）の余震分布を比較すると，奥尻島以南では，奥尻海脚西の急崖に沿って発達する東傾斜の逆断層の分布に概ね一致する．奥尻島以北でも，日本海盆内に分布する西傾斜の逆断層に沿って余震分布が集中する．また，これら余震分布を基に推定された震源断層モデルの断層形状[1]とも概ね一致しており，本研究によって，反射法音波探査より推定される浅部の地質構造と地震学的観測データに基づく深部構造の整合性が示された．
今後，本研究で得られた浅部の地質構造を考慮するとともに，浅部堆積層の変形構造に基づく断層の活動性等も明らかにすることで，より高精度な断層モデルの構築につながると期待される．
【引用文献】
[1] 青柳ほか．2000．電力中央研究所報告，U99077，18p．
[2] 青柳ほか．1998．地震，2，451–459．
[3] 日野ほか．1994．月刊地球特集号「北海道南西沖地震と津波」，35–42．
[4] 久家ほか．1994．月刊地球特集号「北海道南西沖地震と津波」，21–28．
[5] 松山ほか．2002．電力中央研究所報告，U99034，18p．
[6] 岡村ほか．1998．地質調査所月報，49，1–18．