[S-SS10] 活断層と古地震

[SSS10-P04] 横手盆地東縁断層帯周辺における重力探査

*木村 治夫¹、青柳 恭平¹、戸村 元史²、野田 克也² (1.一般財団法人　電力中央研究所、2.株式会社 ジオシス)

キーワード：横手盆地東縁断層帯、活断層、断層セグメンテーション、陸羽地震、重力探査、地下構造

本研究では横手盆地東縁断層帯について，1896年の陸羽地震(M_jma = 7.2)の際に明瞭な地表変位を生じた北部区間と，1896年地震の際の地表地震断層の出現が報告されていない南部区間で，地下構造の特徴にどのような違いがあるかを明らかにするために，重力探査を実施した．本講演では，探査の結果から作成した横手盆地東縁断層帯周辺地域の重力異常図および三次元密度構造モデルと活断層の関係について速報する．

横手盆地東縁断層帯は，東北地方の秋田県仙北市から同湯沢市に至る，南北走向で総延長約56 km，上下変位レートが1.0 mm/yr程度の活断層帯である（地震調査研究推進本部・地震調査委員会, 2005, 横手盆地東縁断層帯の評価, 23p）．同断層帯は主として東側隆起の逆断層であり，大局的には横手盆地と東方の山地との境界に沿うように分布している．1896年の陸羽地震では，横手盆地東縁断層帯の北部（約26 km，白岩断層・太田断層・千屋断層・金沢断層北部）に沿って明瞭な地表地震断層が出現した（例えば，山崎,1896, 震災予防調査会報告, 11, 50–74; 松田ほか, 1980, 東京大学地震研究所彙報, 55, 795–855）．しかし，同断層帯の南部（約30 km，金沢断層南部・杉沢断層・大森山断層）では陸羽地震時の顕著な地表変位は見出されていない．

本探査は，北は横手盆地東縁断層帯北部の仙北郡美郷町北部から，南は同断層帯南部の湯沢市稲川地区付近まで，東西は同断層帯を横断する，南北に約40 km東西に約10 kmの範囲で実施した．この範囲において，東西南北約1 kmの間隔で，410点の観測点を設定し，カナダScintrex社製CG-6 Autograv（相対重力計）を用いて重力測定を行った．各々の重力観測点では，GPS測量によって位置座標と標高値を計測した．また，観測点近傍の地形特徴（観測点から0～20m程度の範囲）の記載を行った．これらの現場データ取得作業は2組の機材を用いて，2グループに分かれて実施した．データ取得作業の実施期間は，2020年8月20日から9月15日である．

取得したデータをもとに，機械高補正，閉合ドリフト補正，地形補正，緯度補正，フリーエア補正，ブーゲー補正を行って，ブーゲー異常を求めた．さらに傾向面除去を行って，残差重力異常図を作成した．そうして得られた残差重力異常図では，横手盆地東縁断層帯の山地境界断層と盆地（あるいは標高の低い丘陵部）内へ抜ける分岐断層が，それぞれ重力異常の急傾斜部と低重力異常部に概ね対応することがわかった．また，横手盆地東縁断層帯の北部と南部の境界付近には高重力異常部が分布していることがわかった．次に，先述した探査範囲について100 mグリッドの三次元インバージョン解析を行って地表から深度約4.5 kmまでの密度構造モデルを作成し，東西断面を検討したところ，断層位置と密度の急変部が概ね一致していることがわかった．これらの詳細について，本講演において速報する．