[S-CG52] 変動帯ダイナミクス

[SCG52-08] 南東北背弧側の地殻の3次元電気比抵抗構造

*臼井 嘉哉¹、上嶋 誠¹、長谷 英彰²、市原 寛³、相澤 広記⁴、小山 崇夫¹、坂中 伸也⁵、小河 勉¹、山谷 祐介⁶、西谷 忠師⁵、浅森 浩一⁷、小川 康雄⁸、吉村 令慧⁹、高倉 伸一¹⁰、三品 正明¹¹、森田 裕一¹² (1.東京大学地震研究所、2.地熱技術開発株式会社、3.名古屋大学大学院環境学研究科附属地震火山研究センター、4.九州大学大学院理学研究院附属地震火山観測研究センター、5.秋田大学大学院国際資源学研究科、6.産業技術総合研究所福島再生可能エネルギー研究所再生可能エネルギー研究センター、7.日本原子力研究開発機構 東濃地科学センター、8.東京工業大学理学院火山流体研究センター、9.京都大学防災研究所、10.産業技術総合研究所地質調査総合センター、11.東北大学大学院理学研究科、12.防災科学技術研究所火山研究推進センター)

キーワード：電気比抵抗構造、地殻流体、MT法、マグマ供給系、沈み込み帯、東北日本

南東北の背弧側には鳥海山、肘折、月山など複数の第四紀火山が分布している。それら火山の周辺では深部低周波地震が起きており、間隙水やメルトなどの間隙流体の移動と関係していると考えられている。本地域の地下の間隙流体の分布を明らかにすることは火山のマグマ供給系を理解する上で重要である。また、本地域には庄内平野東縁断層帯、新庄盆地断層帯、山形盆地断層帯などM7クラスの内陸地震を引き起こす可能性ある断層が複数存在しており、地震の発生に水が重要な役割を果たしていることが知られているため、本地域の地下流体分布の解明は地震発生を駆動する機構の理解にもつながる。地下の間隙流体分布を明らかにする上で有効な手法の1つが地下電気比抵抗構造の探査である。間隙流体の電気比抵抗は一般に乾燥岩石の電気比抵抗に比べて数桁低いため、連結した間隙流体が存在すると地下岩石の電気比抵抗は有意に低下する。著者らは南東北の背弧側でMT法観測を実施し、地下電気比抵抗構造を推定した。先行解析(Usui et al. 2021)では、秋田－山形県境から山形－新潟県境に至る面的観測データを使用し、鳥海山と月山の下は低比抵抗であり低比抵抗域は低周波地震が起きている下部地殻まで続いている可能性、観測領域周辺の地震発生層深度の下限が浅部の高比抵抗(> 100 Ohm-m)とその下の低比抵抗(< 100 Ohm-m)の境界と対応している可能性を示した。また、Asamori et al. (2011)では日本海沿岸から朝日山地を通り白鷹山に至る測線の観測データを使用して、朝日山地の下にマントル起源の流体を含む低比抵抗域が存在することを明らかにした。本研究ではそれら2つの先行研究の観測データを両方使用することで、より高密度な観測データをもとに3次元電気比抵抗構造を推定した。両観測データから電磁場間の周波数応答関数を求め、それらを入力として3次元インバージョンを実施した。本研究では得られた電気比抵抗構造を示し、南東北の背弧側の地下の間隙流体の分布、火山活動、地震活動との関係性について議論する。