[S-VC47] 活動的火山

[SVC47-P37] 北部鹿児島湾の周辺の人工地震記録に見られる後続相

*筒井 智樹¹、為栗 健²、井口 正人²、中道 治久² (1.秋田大学、2.京都大学)

キーワード：火山、桜島火山、地殻構造、地震学

本講演では北部鹿児島湾地域における構造探査地震記録に現れた後続相について報告し、その発生源について議論する。
桜島および姶良カルデラの地下構造解明を目的として、北部鹿児島湾地域を囲んだ測線を設定し発破を震源とする人工地震観測が2008年11月に実施された（井口他, 2009）。この観測による初動到来時刻データセットを用いてMiyamachi et al. (2013)および為栗他(2010)は北部鹿児島湾地域の深さ4kmまでの地震波速度構造の解析を行い、桜島を含む姶良カルデラ地域がその周囲に比べて低速度であることが明らかにした。
このデータセットの波形記録にたちもどってよく見ると、次に述べる二つの顕著な後続相が現れている。
1) 北部鹿児島湾北西の姶良の発破に対して、桜島南部から大隅半島にかけての観測点で走時7から8秒台に出現する到来相、
2) 北部鹿児島湾北西の姶良の発破に対して、桜島北岸の白浜から浦之前にかけての観測点で走時8秒台に出現する到来相。
1)の到来相は桜島南西岸付近で特に顕著である。到来相の見かけ速度は初動のそれよりも若干大きく7 km/s弱を示すが、震源距離が大きくなるにつれ初動に漸近するように見える。また波線の中点を同じくする他の発破点-観測点組み合わせでも同様な後続相が認められる。2)の到来相は桜島北岸の割石崎付近で特に顕著に表れる。到来相の見かけ速度は 7 km/s弱 である。しかし、波線の中点を同じくする他の発破点-観測点組み合わせでは同様な後続相を認めることができない。
これらの特徴を考慮して1)をPP反射波、2)をPS変換波と解釈し、それぞれの後続相の走時を説明する反射点と変換点のモデルを検討した。その結果、反射点と変換点の両者はいずれも海面下11kmとするモデルがそれぞれの走時をよく説明することが判明した。さらに推定された反射点と変換点の分布は桜島の北側の北部鹿児島湾中央部でほぼ重複することが明らかになった。このことに加えて両者の見かけ速度がほぼ一致することから、反射点と変換点は同一の境界面であると考えられる。
これまでの地盤変動研究から、北部鹿児島湾中央部には変動力源の存在が指摘されている (Mogi, 1958; Yokoyama, 1971; Eto et al., 1997; Yamamoto et al. 2013; Iguchi et al., 2013)。反射点および変換点の分布は、これらの変動力源の位置とよく一致する。このことから北部鹿児島湾中央部の地震学的境界面は、桜島にマグマを供給する深部マグマだまりと関連している可能性がある。