験 震 時 報 第41巻 (1971) 21~30 頁
その後の松代群発地震の活動について*
一 一
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年の活動状況一一'
涌 井 仙 一 郎 *
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Wakui
(MatsushiroSeismological Observatory)
;'On the basis of'the data obtaIned by the seismological network of th'e Japan Meteorological
Agency‘and. by the Matsushiro Sei干mologicalobservatory
,
the state ofseismic activ
:
ity of theMatsushiro earthquake swarm during the, period from 1968to1974is investigated.
The results,obtained are as,fallows:
1) The seismic activity' is .the most vehement throughout'the period from March to
September of1966
,
and theevents have decreased rapidly after the period. However,
thedaily'Ilumber of shocks on the record of the Wor1d-Wide Standardized. Seismograph at
Matsushiro is about three times greater inとomparisonwith the averagebefore. the swarm at
the end of1974.
2), The epicentral areaof the swar.m in this period is almost the same as tt.at in the
previous one. But
,
the seismic activity is relatively active in the southwestern¥part of thearea.
3), The distribution of initial motion ofP wave of some major shocks in the period is
the typical' quadrant . type and is quitesimi1ar' to each other. The predom!
n
.
ant pressuredirection is the 'E-W direction and agreeswell with that in the previous period.
4) The, cumulatIve seisinic energy released by ‘the swarm is estimated as2.6x 1021 ergs.
5) In the' period, it is found that the respective major shocks,of the swarm are
accom-panied λ;vith foreshocks and aftershocks. The number of aftershocks is c10sel connected with
the magnitude of major shock. On the other hand, the relation between the numbei of fore
-shocks anq the magnitude of the major shocks is not c1ear.
~;I. は し カ1き 松代群発地震(以下,松代地震と呼ぶ)は, 1965年8 月に発生し始め,大規模な群発地震活動として,国内の みでなく,国外からも大きな注目を浴びてきた .rこの群 発地震の発生域のほぼ中央に位置する当所においては, 発震以来1974年12月 末 ま で に , 有 感 地 震 を , 実 に 万 3千有余回観測している.そして衰えたとはいえ,現在 もなお活動はつづいている.この群発地震活動の活発な、 期間には地球物理学,測地学,その他の関係機関がいろ
*
Received Feb.17,
1976. 料 気 象 庁 地 震 観 測 所 いろな分野トら観測を行い,多くの調査解析結果が報告 されている.それらのうちi地震活動につい':-C,総括的 に報告されたものに,例文ば気象庁(1968), 萩 原 ・ 岩 田(1968),相原・野口(1968), 市 川 ( 1969), 笠 原 (1970)等のものがある. 本文では,上記の気象庁の報告の対象期間(1965-- -1967年j
につづく 1968"""1974年における活動状況を調 査した結果を報告する. ~ 2. 地震活動の推移 当所に設置しである世界標準地震計短周期上下動成分 (以下, WWSS-SPZと呼ぶ, Fig. 1参照〉で記録され22 5食 '苛三? 立支 時 報 第 41巻 第 1,...,2号 c o 申.
3
1グ 宇 C 01 ロ 芝 3 10 10.oc Period Fig. 1. Response curve of the short-periodvertical component of the Wor1d-Wide
Standardized Seismograph at MAT.
月 105トー-4 ¥ icfJ.:ι
一
一
→
~‘ 腕 l ¥ 1 苫 I t , 主 l、
~lcTt\ _Folt 102 1965 66 67 68 69 70 ¥ 、 一 『 71 72 V回rFig. 2.‘Annual number of. shocks of the
Matsushiro earthquake swarm during
the' period fromAugust 1965' to
December 1974.
The “Total" shows the total number
of shocks and. the
“
Felt" the numberof fe1t shocks. た.この調査期間における地震回数は Tab.1のとおり、 である.また,群発地震の発生当初からの地震活動の消 長と比較概観するために地震回数の経年変化を示すと, Fig.2のとおりである.最も地震活動が活発だ、った 1966 年4月の月間総回数は約12万四で, うち松代の有感回数 UI ..>0:. u o ~ UI 恥
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、 5.0 Magnltude 、 ー、 5.5 Fig. 3: Frequency distribution of magnitudesof shocks occurring from 1968 to 1974.
は1万2千余固にも達した.この期間をゼーグとして, 以後1970年末までは有感・無感ともに地震回数は比較的 急激に減少してきた.しかし,その後は減衰率が小さく なり,現在では殆んど横ばいに近い状態で推移している. 次に, 1968"""'1974年における規模別の地震発生状況を みるために,マグニチュードの決定された地震について (Tab. 2参照〉マグニチュード別の地震回数を Fig.3 に示めした.図で見られるように,マグ,ニチヰードが ぺ 3.5以下の地震の数は直線的関係から,かなりはよずれて いるが, 乙れは観測網のマグニチュード決定能力の不足 のためで、ある.そ之で,マグ子二チュード3.5以上の地震 の関係を ,1ogN=α-bM で表し,定数 b を求め石と1.0と な る 地 震 研 究 所 (1967) が地震活動の活発な期期における bの値を月別 に求めた結果は, 0.8,...,1. 4の範囲に含まれている.こ れらに比べ,今回の調査期間はかなり、長くなっているが, 活動の衰退期における bの値は活発な時期における値の ほぼ中間の値である.したがって〉規模別の地震の起り 方は時期が変わっても余り変わ-?~'c.いないものと思われ る. ~ 3. 地震の発生域 松代地震の初期の頃は皆神山を中心としたその周辺に、 震央・が集中していたが, 1966年 3月頃より発生域が若穂 町方面に拡がり 4月 に は 地 震 活 動 が 最 も 盛 ん に な っ た..そして同年 8月頃より.さらに発生域が拡大し始め.、 -
22-その後の松代群発地震の活動について一一涌井 23 Suza回V
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・-ー・ー斗・一一一・一一一一一一一→一一二 Okm 門 ・・・ ・・・¥ ・・・ - 1 0 I~ V::o' (b) 1967年2月頃には皆神山を中心に NE-SW方向で約34 km, NW-SE方向で約18kmの長円形の地域内で発生 するようになったことは既報のとおりである.その後に おける地震の発生域を調査じてみる. 1970-741
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て
a) upper: Distribution of epicenters in 1968.. The dotted line shows the epicentral area of the Matsushiro. earth -quake swarm. lower: Distribution of the hypo-centers projected to the vertical plane A-B .. (b) Same as Fig. 4 (a), but for 1969. (c) Same as Fig. 4 (a),.but for 1970,..." 1974. '::0' Tab. 2から期間別に震源分布を図示してみると Fig. 4 (a), (b), (c) のとおりになる.これらを見ると,、 それ以前の活動域(図中に点線で示す〉とほぼ同じ地域 内で発生しているが,その南西部では,少し,はみだし て起きており,比較的活発な活動をした.震源、の深さは 震源域の長軸に平行なA
,...,B
の垂直断面図でみられると おり,いずれも 10kmを越すものはなく極く浅い地震 であることは以前と変わりない. 次に}松代における有感地震のs-p
時間の度数分布 P 図を示すと, Fig. 5のとおりである.これらより ,s
-
'
P=
l.O
秒前後のものが多く ,S-p
時間の長いものは 少ない.ただ, 1970,--....1971年には2秒前後のものが相対 的にやや多く観測されている.Asano, et al.(1969)'に よる爆発実験結果陀より松代周辺の極く浅層のF
波の 平均速度を 5.9km/s とい大森定数 K~8.2 にして, 一点観測資料で震央を推定してみると ,S-p.
時 間 が第 1---2号 5.0の地震が 3個あった.これらについて P波の初動分 布を画き,それぞれの震央が接近しているので重ね合せ て示すと, Fig.6のとおりで,典型的な 4象限型の分布 をしている.この初動分布はこれまでの松代地震のもり 、とほとんど同じである.これから起震わい力の主圧力の 方向はN850W となる. さ・きに市川(1968) は松代地震 の始めから1966年10月までの主な地震の主圧力の方向を 調べ, N70o ,...;.,110oW の範囲にあることを示している.‘ したがって,衰退期におけるメカニズムも最盛期のそれ とほとんど変わっていないと言えよう. 第 41巻 幸 良 震 時 3.0 4 O~ 一 Ju向l句y、Dec.1969 2 O~ l 口6. 1.0 1.4 1.8 2.2 2.6 3.0 July_ Dec.1968 時 免 2.6 n 1 .6 u h u c 。 コ ﹃ ω ﹄ 比 24 ~
5
.
放出エネルギー 1967年 6月まで、の松代地震によって放出された地震波 エネルギーの積算値に?いて,島(1968) は 2.3X.1021 エルグと求めている.それ以後のものについて logE=L 5M+11. 8 によって放出エネルギーを算出し,、その積算曲線を求め てみる.その結果は Fig. 7のとおりで, 1967年7月か ら1974年12月までの放出エネルギーの積算値は 3X 1020 エルグとなる.これからみると松代地震により放出され た地震波エネルギーの大部分は 1967年までに放出され, それ以降の放出量は 2x1020エルグでー桁小さくなって いる.発震以来,1974年末までに放出された地震波エネ ルギーの総量は 2.6X 1021.:r:.ルグで,M=6.4の地震1 個によるものに相当することになる 3 ︽ U n v , “ ﹃ 弓 4 F=司 2 β 3 0 s-p time Interval Fig. 5: Frequency distributions ofS
-
:
-
P
time interval observed at MAT. n U ︽ U , ム ﹃ フ -む} "'1 64,M 1 ___ 戸 Simu Curve町 2.0 j一一一二ザー! ー 一一一ー一 6.3 6.2 1.0 +---:ー「 6.0l '1965 66 67 66 69 70 73 74 Fig. 7 Time variation in cumulativesum ofenergy released by the Ma
t
:
sushIl;o earth-quake swarm. . Dotted curve shows the 、
value given by Dr._Shima;
1.
0
秒以内の地震は松代町,更埴市,・若穂町方面で発生 したものである.また,S-P=2
秒前後のものは主とし て坂井村,川西村方面で発生した地震と推定される. なお, 1968年 1月に更埴市でM=5.3,4月 に 松 代 町 ' で M=5.1,1970年4月にやはり松代町で M=5.0の 地震が起こり,いず、れも軽被害が発生した. ~ 4-. この調査期聞に気象庁の観測網で観測された,M
ミ= 発 震 機 構 比較的規模の大きな地震の発生前後の地震の起 り方一一前震と余震の存在一一 地震活動の盛んな時期には,ほとんど連続的に地震が 起っているために比較的規模の大きい地震が発生して ~ 6. - 24-• Compression 、。
Oilatation 、Fig. 6. Distribution of compression (solid circle) and' dilatation (open circle)of P waves for the major shocks of
,
,
, 。 ' ,
' c ,, ,
, ,,
,,
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J, ,
J , J F r '。
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J i ' J , ,,
,
o, , 25 その後の松代群発地震の活動について一一涌井 10〆
.
4.5 5.0 5.5 Magnitude .of major :;hock Fig. 9. Relation between .the' magnitude ofmajor sh'ocks of the
Matsushiroearth-quake swarm and the number of fore
-shocks and aftershocks within a day .
.
4.0 • Fore shock o Aftershock。
3.5, 3.0 10 明 言 --&j 0 .<1> D ε 呈 10 も,それに伴う前震や余震が発生しているかどうか検討 でき、なかった.ーしかし,最近のように総体的に地震活動 が穏やかになっ、てくると,その区別が出来るかも知れな いので調べてみる. そこで,比較的規模の大きな地震(主震と呼ぶ〉を選 'び,その前後に起った小地震の震央が主震の位置に対 し,どのような地理的分布をしているか調べてみた.実 例として,松代地震域の南西部にあたる坂井村-付近に起 った主震(1970年5月25日,M=4.2)
,中央部の篠の井 付近に起った主震(1971年3月20日,M=4~2
)
,北東部 の須坂市付近に起った主震(1971年11月10日,M=4.5)
のそれぞれ,その前と後の各2
4
時間内にWWSS-SPZ
に,l! とS
が共巳はっきり記録された小地震の震央を, 松代の一点資粁で決定した震央7分布を画いたものがFig. 8である.これによると, 1971年11月四日の場合は主震 の発生より前広,少rし離れた場所に小地震が一回起って いるが,他の場合は主震発生前に起つだ地震も,後で起 った地震も,おおむね主震の震央付近の狭い区域に発生 している.余りとび離れて起っていないようである.、
明確でない.余震の回数N と主震の規模 M との聞に はおよそ次の関係がみられる. l?gN =1. 1M,-3.1 要するに松代地震は前震・主震・余震型,および主震 ・余震型の地震から構成された地震群のように考えられ る. • For~ shock o Major shock 。Ajtershotk 。 M ay25.1970. M=4.2 。Mar.20,1971.,M=1o.2 4-Nov.l0, 1971, M=45 36040' 気象庁の観測網で観測された資料等から,その後の松 代地震の活動概要を調べた結果を要約すると,次のよう になる; 1) 松代句地震は1966年に地震活動のピ」グに達し,以 後は次第に減衰し, 1974年末では松代の有感地震回数は 月平均約3回位になっている.この期間における地震回 数とマグニチュードとの関係式のbの値は1.0であった. 2) 地震は従来の発生域の全域で散発したが,特に松 代地震域の南西部の方で活発であっfこ. 3) p波の初動分布は従来のものと変りおく典型的な 象限型を示し,哀退期における地震の発震機構も活発な 活動期におけるものと変わっていない.、 4) 松代地震が始まってから1974年末までの放出エネ ルギーの積算値は 2.6X 1021エルグとなり,マグニチュ ード 6.4の地震1個のそれに相当する. お わ りι
~7
.
+ 主:!" 13ぬ.13~IÔ' 下べi血
Fig. 8. Epicenters of foreshocks and after
-shocks which occurred within one day
before and after major shocks.
、n 0,_ 13820 日 山 次に,マグニチュードが3.2以上の地震が起った場合 について,各主震の発生前後の
2
4
時間内にWWSS-SPZ
に記録された地震の回数を求め,その月の最低地震回数 日の回数を差引き,その地震の前震と余震と考えること にして,主震のマグニチュ~F
:
vこ女ホして,それぞれ,プ ロットしてみると Fig. 9 のようになる.地震の規模が 大きくなると,一般に前震も余震もます傾向にあるが, 余震の方は格段に多く,かつ規則的にみえる.また,前 震はあっても一般に数が少なく,主震の規模との関係も ヮ “26 験 震 時 報 第41巻 第 1""";2号 5) 群発地震を構成するそれぞれの地震の起り方から みると松代地震は,その中の規模の大きな地震を主震と した前震-主震・余震の集りからなる地震群のように思 われる.そして前震は余震に比べ,数も少なく,規則性 に乏しいが,余震の数は主震の7マグユチュードの大きさ と,規則的な関係がみられる. 最後に,いろいろと御助言をいただいた,前所長正務 章博士に厚くお礼申し上げます. 参 考 n文,献 相原室二・野ー日喜三雄 (1968):松代群発地震,更級埴科地方誌, 1
,
61,
9~722.Asano, S., $.Kubot,¥,I-i'.Okada, M. Nog'oshi, H. Suzuki, K.Ichikawa and H. Watanabe '(1969) : Explosion Seismic Studies of the Underground Structur巴inth巴Matsushiro
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f
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7'・
Th巴 Paity for Seismographic Qbservation of Matsustiro
Earthquakes and the Seismometrical Section, (1967)
Matsushiro Earthquakes Observed with a Temporary Seismographic N巴twork,Part 4, Bull Earthq. R. es. Ins,.t
45
,
887-917.26-27
その後の松代群発地震の活動について一一涌井
Monthly numbers of shocks of the Matsushiro earthquake swarm obse'rved at MAT. during the teriod from 1967 to 1974.
Tab. 1. C 白 iE D V O N Total Oct. Aug. I Sept. July Jun. May Apr. Mar. Feb. Jan. S ・ 山 川 町 初 日 M 市 町 J S h Year 47216 2226 110 11 1 1 2136 80 10 2094 78 3 3201 182 18 3 唱i n δ Q U ワ M t i Q U Q U 口 δ ヮ “ ハ U Q U 司 t Q U Q d F 同 υ ヮ “ 3147 85 8 1 3648 170' 8 1 5334 241 12 1 4512 205 6 5344 285 10 1 5574 319 9 1 6745 385 10 1 012345 1967 20827 675 55 7 2 6165 9241 357 29 6 2418 64 16 1870 46 4 1 9633 5965 182 15 3 2498 1308 45 5 1921 1358 1108 27 9 1144 Total 1974 A U -q L 丹 、 u s 斗 ム A U T i q L Total Total Total Total Total Total Total n u -q L q δ ハ U 司iqLqJ AU1 ょ っ 臼 q d n U 噌 inL ハ り 唱 i 内 F 臼 1968 1969 1970 1972 、1971 1973
第 1"""""2号
List. of‘major shocks of the Matsushiro, earthquake swarm during the period from August 1967 to 1974.
s-p
1
0.']'山
LOG. 山)
1
第 41巻 報 時 震 思食 11.1 Tab. 2. 28 36035'N 138011'E 36 28 138 09 36 26 138 07 36 24 138 07 3626' 138 09 36.35 138 17 36 36 138 16 36 27 138 17 36 28' 138 18 36 31 138 12 00.8 36 25 22.-0. 36 30 40.5 36 26 07.4 36 34 49.3 36 34 55.8 3626 45.2 36 32 00.4 3632 03.2 36 28 21.2 _ 36、32M
1967 3.5 4. 1 5. 1 4.0 4.0 ハ U A U ‘ハリハ U n u n U A υ n U A U ハ U 咽 i 1 ム 噌 i 1 4 1 A 噌i 23.88 57.5 21. 1 31.7 32.3 34.7 51.2 34.4 26.8 20'.7 、4.1 4.1 3.8 5.3 3.3 3.9 3.9 O 10 O 10 10 O 10 10 O O 138 07 138 08 138 06 138 11 138 13 138 07 、13812" 13811・
138 09 138 17 Q 日 1 7 1 A J n J ι ι J J J ρ J j t J 7 6 一 118 2 0 2 2 2 1 1 1 1 4 0 2 1 1 2 0 1 0 0 0 1 2 3 4 2 2 1 1 2 2 3 2 2 1 2 5 2 0 2 s 15 32.7 10' 00.3 56 25.0 04 35.2 38 35.9 52 37.8 57 54.3 18 37.6 16' 30.4 05 22:9 ロ1 h 8 '12 .14 9 1. 00 6 14 14 13 14 .19 16 23 16 23 22 07 24 .22 25, 05 dM
Y 20 04.6 12 24.8 19 44. 1 37 10.0 51 51.4 57 59.0 48 47.1 45 02.2 46 :05.9 . -43 23:7 28. '03 10 4 10 5 07 '9 02 9 02 12 05 14 04 14 07 14 10 1 20 3.5 3. 7 3.6 3. 7 3.5 O 20 0 O.
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0 O O O O O 138 06 138 18 138 06 138 05 138 21 138 09 13805 138 07 138 05 13817 01.5 36 26 43.7. 3631 32. 1,
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1968 1 I '1. 4s 21 工5 2・11. 0 2' 1 1. 5 、 1 1 1. 9 2 l' 1. 3 2 18 1614 38.4 20 0747 01.4 25 07 03 17.0 26 12 32 34.8 3 9 23 15 13.8 20 05 52 36.4 4 4 19, 54 15.4 1 4 1 ' 1. 4 "21 05 12 08.8 I¥2 I 2.1 、 21 05 19 41. 9 1 2 1 ' 2. 0 21 07 17 36.4 1 2 1 1.1 5 17 13 47 -13、.4 1 2 1 1.3 24 00 34、 , 57.4 I 3 I 1.3 6 14,20 23 24.7 I 1 I 1.8 21 02 49 20. 8 I 2 21 '05 38 54.2 I 1 7 '1' 10 04'02. 4 ' 10 12 21 52.6 15 12 16 08.0 8 23 12 15 15.6, 28 07 13 34.8 Q d 門 i o v 1 ム Q d Q d 0 0 1 2 0 1 2 2 2 2 2 2 2 2 2 1 2 7 9 0 7 9 6 9 7 1 4 6 v 9 4 9 3 5 6 8 1 F b d 吐 円 。 ハ u n u 、 噌 i n v q d d 吐 d 吐 F b A 吐 d 吐 Q U F b F h u -d せ 庁 i Q U 4 3 5 0 1 2 0 2 5 1 R u n y 唱1 A U Q d F D q L q L q a n L ハ U n U A u n υ 1 i ハ U 唱i q L n u n u に目、戸 h d p o o o q L 0 0 0 0 A 告 P O A U ー ム 守 1 1 ム 噌 i 1 A q u Q U A υ 1 止 ワ “ 噌 E A 噌 E A 噌 E・4 に U ハ U d ι τ 円 L q L q L 0 0 唱 i 内 L n L 噌i n L 円 4 1 i 唱i 1 1 1 2 2 1 3 2 2 2 2 3 噌i A U F O q L 口 δ Q U A U 口 δ q L A U ' F O 司 、 U 4 a a L & L Q 山 仕 丘 2.a2 3 2 2 0 5 4 1 1 1 ム 0 4 3 0 0 4 ( 凋 唖 n y ヴ d n h U p o -nヨ に dFhUFO 2 3 0 5 1 3 3 5 4 0 5 2 6 6 8 0 v , 5 1 1 0 3 9 2 9 1 1 0 1 0 1 0 2 0 0 0 0 1 1 5 6 2 2 6 0 6 7 2 0 Z 2 2 1 2 1 2 1 1 2 4 A 5 6 n y p o n ﹃ u t i A u n U A U A U ハ U A U A U A リ ハ リ ハ U 噌 i 噌 i 1 4 1 ム 1 4 噌 i ︹ E 9 7 4 9 9 4 1 7 5 3 1 i T i 唱 i 1 i n u n U 噌 i n U ハ U 噌 i f 8 8 8 8 8 8 8 8 ' 8 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 噌E ム 噌 ' ム 噌 E 4 4 E ム 噌 E ム 唱 ' ム 唱 E A 噌 E A 唱 , ム 噌 E A N , F q d つ d d せ っ d Q d 門 i A 吐 F O 円 o q d 3 3 3 3 2 2 3 2 2 3 0 p o n b F O 氏 U 氏 リ ハ bnhU 氏 U F O F O 3 3 3 3 3 -3 3 3 3 3 Q U ハリハリハ U 、 q J o o q L Q u d せ 可 t ハ b F ﹄ d Q d s A T 2 i q J A υ q δ A せ ウ ' A 斗 A J 3 5 1 3 1 3 1 0 3 3 ハ υ ハ u n u n u n u 噌 E ム 噌 E ム 句 a - a 噌 E ム ハ U A υ ヴ t 円 i つ d n L 唱i 唱i n U 噌i . 口 δ 0 0 口 δ o o n δ 円 台 u q d q ﹃ u q d Q d 噌 ' ム 唱 Z ム 噌 E A 噌E ム 唱 ' ム dATtipO 唱i R U つ d つ d つ d q ペ u n d p O 民 U F O P O p o q δ q J q δ q a q a 8 3 5 5 5 口 δ d 生 τ i n H U 噌i O 、 5 2 1 5 58.9 49.0 05.3 12.2 32.6 36 31 36 26 31 31 31 33 36 33 138 19 138 09 138 09 138 07 138 13 ' a 告 に U 唱 i A U n y n y 唱 i n δ ハ υ 庁 i -i τ i τ i T i n U ハ U 円 L τ i 唱i n U D O B O 口 δ ' 口 O 口 δ 口 δ 口 δ 0 0 口 δ D O Q d q d Q d つ d q J q o っ d 円 J つ d つ d 噌 ,i 唱E ム 噌 S 4 噌 E A 噌E ム 噌 E A 噌 Z ム 噌 E ム 噌 E ム 句 E ム ヮ “ A T Q u n u Q U Q u d T ﹁ D 1 ム 戸 h d q δ 円 、 uqLqtuqa ヮ “ 円 、 u q a q δ q L 1 i も 円 。 円 。 氏 U n b n b 円 O n b F O p o q d つ d q δ q d q u q d q d n J q u つ d 8 0 9 3 7 7 0 3 -2 1 2 4 6 1 6 0 1 3 6 7 5 4 3 0 0 1 0 3 4 3 30.'2 、3625 138 06 24.3 36 27 138 08 ハ U ハ U A U A U P 噌 E ム 7 5 2 0 n u -A H・
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