[S-SS14] 活断層と古地震

[SSS14-P15] 単点微動調査から推定される大分平野周辺の基盤地質構造

*内田 嗣人^1,2、池田 倫治¹、小割 啓史³、山田 浩二³、後藤 憲央³、石川 慶彦⁴、大西 耕造⁴、矢野 弘道⁴、池田 達紀⁵ (1.株式会社四国総合研究所、2.高知大学、3.株式会社阪神コンサルタンツ、4.四国電力株式会社、5.九州大学)

キーワード：中央構造線、大分平野、基盤地質構造、佐賀関断層、単点微動調査

中央構造線は，西南日本を内帯と外帯に分ける地質境界断層であり，関東地方～九州東部まで分布するとされている．一方で，九州東部では，地表で三波川変成岩類が確認できるのは佐賀関半島から大野川周辺までであるとともに，領家花崗岩類・変成岩類の地表分布も不明瞭であり，九州東部での中央構造線の分布に関しては議論がある．九州東部に位置する別府湾周辺では，由佐ほか（1992）による反射法地震探査によって，別府湾東部の深度約3000mに中央構造線（領家花崗岩類・変成岩類/三波川変成岩類境界）の分布が推定されている．また，「別府－万年山断層帯（大分平野－由布院断層帯東部）における重点的な調査観測」（別府重点調査, 2017）で行われた由佐ほか（1992）による反射法地震探査データであるH測線（佐賀関半島先端を通る別府湾口における探査測線）の再解析結果によれば，中央構造線の浅部延長部と考えられる大分・碩南層群との境界をなす三波川変成岩類の上面（以下，「大分・碩南層群/三波川境界」）は，深部から浅部に向かって直線的に連続するのではなく，浅部では緩傾斜となり，ベンチ状の構造を呈している．一方で，大分平野東部では海域で推定される中央構造線の南側に並行するようにＣ級活断層と推定されている佐賀関断層が分布するが，これと前述した中央構造線の浅部延長部との関係はよくわかっていない．そこで，本研究では大分平野の約13km×約17kmの範囲内において，0.5kmもしくは1ｋｍのグリッド間隔で単点微動調査を実施し，大局的な基盤深度に関する情報を取得することで，既往の海域での反射法地震探査で推定される中央構造線の陸域での連続性を確認することおよび佐賀関断層との関係を議論することを目的とする．
単点微動調査は短時間で測定可能であり，大まかではあるものの，広範囲の基盤深度に関する情報を比較的容易に得られる点で有効である．調査は大分県（2000）や大分県（2002），吉見ほか（2007）によって反射法地震探査が実施されている大野川・大分川沿いや温泉試錐ボーリングによる基盤深度が報告されている（日高・森山，2000）地点を含む大分平野の約280地点において行った．観測に使用した機材は，固有周期0.5秒の速度型地震計KVS-300とデータロガーLS8800である．本計測の実施前にKVS-300とLE-3D/20s（固有周期20秒）との同時計測を実施し，KVS-300による長周期成分の収録に問題がないことを確認した．本計測では，各観測点で上下動成分と水平動2成分の3成分の微動観測を30分程度実施した．その後，観測されたデータについてH/Vスペクトル比を求めた．
基盤深度に対応すると考えられるH/Vスペクトル比のピーク周期は，佐賀関半島付近では約1秒以下の短周期であり，大分川河口付近では最も長周期となることから，おおよそ北西部で基盤深度が深く，南東部で基盤深度が浅くなる傾向がある．また，H/Vスペクトル比のピーク周期と既往調査による基盤深度に良好な相関関係が認められたことから，この関係に基づいて，大分平野周辺の大局的な基盤深度分布図を作成した．この基盤深度分布図によると，大野川より東部においてＨ測線で観察されているベンチ状の構造と対応しうる基盤深度の変化が認められた．基盤深度の急変部は丹生台地周辺を海域の中央構造線の地表位置とおおよそ同走向に通過し，大野川付近で南方向に屈曲するように見える．この基盤深度の急変部を大分・碩南層群/三波川境界上端と解釈すると，佐賀関断層が推定されるリニアメントは大分・碩南層群/三波川境界と一致しない可能性がある．こうした微動調査で認められた基盤深度急変部について，今後反射法地震探査によっても確認を行う予定である．
なお，本発表では上記の議論に加え，大野川に沿った基盤地質構造の屈曲や大分平野周辺における中央構造線の地下での分布についても議論する予定である．