[S-SS14] 活断層と古地震

[SSS14-P09] 折爪断層における浅層反射法地震探査および重力探査

*田﨑 陽平¹、岡田 真介²、本多 亮³、平松 良浩⁴、越谷 信⁵ (1.岩手大学大学院総合科学研究科、2.岩手大学理工学部、3.山梨県富士山科学研究所、4.金沢大学理工研究域地球社会基盤学系、5.岩手大学地域防災研究センター)

キーワード：折爪断層、重力探査、反射法地震探査、逆断層、テクトニックインバージョン

折爪断層は，青森県三戸郡倉石村から岩手県岩手郡葛巻町北部に至る最大長さ47 kmで，北北西-南南東の走向を持つ西側隆起の逆断層である（図1）．断層の北部は，辰ノ口撓曲と呼ばれ，鮮新統の層準が変形を受けていることが知られているが，第四紀後期の活断層の活動については明確にされていない（地震調査研究推進本部，2004）．また，折爪断層では，中新世に正断層として活動していた断層が，鮮新世以降の圧縮応力場で逆断層として活動するテクトニックインバージョン（例えば，岡村・中村，1995など）が起きていることが考えられている（Regalla et al., 2017）．岡田ほか（2024）では，折爪断層の中部（猿越峠の南側）において，浅層反射法地震探査を2023年に実施し，探査測線と交差する3条の断層（図2）とそれらに伴う地質構造およびその発達史が明らかにされた．特に，西側の断層は，日本海拡大時の西傾斜の正断層として活動した後に，鮮新世以降のテクトニックインバージョンにより大きく変位した逆断層と考えられ，東側の断層は，地表の活断層位置とほぼ一致することからも，正断層として形成した後に反転した後，現在も活動している逆断層であると解釈された．
　本研究では，反射地震探査からのみでは，ノイズ等により地下地質構造が不明瞭である部分もあるため，上述の反射法地震探査測線上およびその延長部において，重力探査を実施し，ブーゲー重力異常を求めることにより，地下の密度構造を明らかにした．
　重力探査は，岩手県九戸郡軽米町大字山内付近で行った浅層反射法地震探査（岡田ほか, 2024）の測線上に加えて，測線西側に約3 km，さらに測線東側にも約1.5 km延長させて，測定を行った．測定点数は合計47点で，測定点間隔は，反射法地震探査測線上で標準50 mとし，東西の延長上では標準500 mとした．重力計には，Scintrex社製重力計CG-3Mを使用した．毎日の測定では，臨時基準点を設置し，測定開始および終了時に同測定点において測定を行う閉環測定を実施した．測定点の位置座標は，VRS-GNSS測量とトータルステーション測量を用いて取得した．
　重力探査の解析については，まず，得られた重力測定値に潮汐補正・ドリフト補正を行い，各測定点の絶対重力値を算出した．臨時基準点の絶対重力値は，折爪断層周辺での探査前後に富士山科学研究所の重力基準点において実施した測定と臨時基準点における測定との差を用いて決定した．次に，絶対重力値からブーゲー重力異常を求める解析では，標準的な重力解析手法を用いた．地形補正は，地質調査所重力探査グループ（1989）の手法に従って計算をした．重力解析の仮定密度には，2.67 g/cm³を用いて計算した．
　得られたブーゲー重力異常は，全体的には西に向かって緩やかに下がるが，それに加えて反射法地震探査測線の中央部及びその西側で負の重力異常が見られる．これは，反射法地震探査の結果および地質図（辻野ほか, 2018）と対比すると，おおよそ3条の断層に挟まれた区間に対応する．この区間では，日本海拡大時の正断層運動と，その後のテクトニックインバージョンによって，中新統の門ノ沢層および十文字層が厚く堆積しており，ジュラ紀の葛巻層の上面深度は測線両端と比較して深く，ブーゲー重力異常の変化と矛盾しない．