[S-CG52] 変動帯ダイナミクス

[SCG52-P16] 能登半島北東部の活発な地震活動の震源域に見られる低重力異常域の地質構造

澤田 明宏¹、*平松 良浩¹ (1.金沢大学理工研究域地球社会基盤学系)

キーワード：群発地震、カルデラ

能登半島北東部の珠洲市付近では2021年に有感地震が多発し、現在も活発な地震活動および地殻変動が続いている。この地震活動は４つの領域で起こっており、南部の領域から地震活動は始まった。震源再決定結果から、南部の領域の地震の震源分布は他の領域よりその傾斜が高角になっていることが指摘されている（平松, 2021）。この南部の領域は円形に近い形をした低重力異常域（飯塚低重力異常域）であり、この低重力異常域の地下に地殻変動源として球状圧力源が推定されている（西村, 2021）。

南部の領域には中・後期中新世の南志見層が広く分布しており、珪質・石灰質の泥岩からなる。この南志見層の主要構成物である珪藻土は密度が低いため、低重力異常の原因となりうる。また、比較的円形状に分布する低重力異常の成因として、過去の火山活動によって形成されたカルデラ構造が地下に存在し、そのカルデラ内が周囲より低密度の堆積物によって満たされていると考えることも可能である。実際、山崎・河野（1973）は飯塚低重力異常域の南方に位置する低重力異常域（鵜飼低重力域）が中新世のカルデラ構造である可能性を指摘している。もし南部の領域の低重力異常もカルデラ構造が起因するならば、そのカルデラ構造に関連して高角で分布する岩脈や割れ目が存在し、そのような構造を利用した流体の移動が発生し、地震活動の活発化が起こっている可能性が考えられる。

本研究では、上述の地下のカルデラ構造が存在するとの仮説のもと、観測された低重力異常分布を説明しうる窪み構造を推定する。本研究では窪み構造の大局的な傾向を得ることを目的とするため、計算モデルとして使用する窪み構造は、上から見て楕円形状に分布し、深さ方向には放物線状となる単純な二次関数Z=(X^2 / a^2 + Y^2 / b^2)+Z0で作成する。窪み構造の水平方向の中心に低重力異常分布の中心付近に設定し、中心深度Z0は可変パラメータとして扱う。地表となるZ=0において窪み構造の境界を地質図で珪藻土を含む堆積層の分布におおまかに合わせる。そして窪み構造の内と外との密度差には安山岩と珪藻土との密度差となる1000 kg/m3の他に数種類を設定する。窪み構造のモデルを水平方向100 mの3次元の角柱で構築し、角柱の集合による理論重力値を計算する。その理論重力値と観測重力値とを比較し検証を行う。能登半島島北部には低重力異常域が2つ存在するため、それぞれについて窪み構造を設定しそれらを合わせた理論重力異常分布を計算する。

窪み構造を仮定したモデル計算の結果、密度差-1000 kg/m3を仮定したモデルでは飯塚低重力異常域で範囲7000x5000 m、中心深度300 mで-11.8 mGal、鵜飼低重力域では範囲4500x4000 m、中心深度380 mで-14.3 mGalの重力異常値となり、観測される重力差に近い値が得られる。また、密度差がより小さい値を仮定したモデルとして密度差-600 kg/m3を仮定した場合、窪みの水平方向の範囲が同じならば中心深度をそれぞれ飯塚低重力域では深さ500 mで-11.4 mGal、鵜飼低重力域では深さ700 mで-14.6 mGalの重力差が計算される。