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仙台の地震観測から得られた東北地方周辺の地震活動域と地殻構造

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(1)

57

仙台の地震観測から得られた東北地方周辺の

、地震活動域と地殻構造*

渡 辺 偉 夫 林

八 木 恒 介 牢 料

瀬良義郎**本

I はしがき 本調査は,さきに気象庁地震課から提案のあった, 「地震予知のためり予備調査」の一環として,仙台の地 震観測資料に基いて A 記象型の分布から日本付近の地震活動域単の位 を定めること。〉 B 初動の押し,引きの分布から地震活動域の単位 を定めること。) C (走時曲線から地殻構造の地方性を明らかにする こと。〉 について調査を行なったものででる. ~ 1 調査に用いた地震計とその常数値 この調査に用いた地震計はウイーへルト式地震計であ る.この地震計は, 1926年仙台に新設された現在の地震、 計台に設置したもので Gattingen製 (H:No. 292. Z : No.30わ で あ る . そ の 後1951年には水平動の記録装置 はl秒周期の回転用錐振子のガパナーを有する記録装置 に改良され,記象紙の送りが従来1分間約30mmであっ たものが60mmとなり,記象紙上の時刻精度が向上して いる.また, この時に JJY放送のパノレス電流で:刻時時 計およひ、起動器を装御する時報受信装置が設置されてい るが,この装置は1957

JJYの周波数変更その他のた め運用は休止し,代って,ラジオ時報の検出が記録紙上 に記録される装置が用いられた.制振器は同じく1950年 に空気制振器から磁気制振器に代えられ制振度 7---"8で 使用されている. 全期間中のウイーヘルト式地震計の常数はおおむね次 のとおりである.

牢 H.Watanabe, T. Yagi and Y. Sera: 1n the

1nvestigations of Seismic Regions and Crust. oJStructure, in and near No i-th-~ast J apan De. rived "from Observations of Sendai (Received

~arch 13, 1968)

料気象庁地震課 *

*

*

550.340.1

¥ 第1表 ウィーへルト地震計常数

L

F

倍 率

!?T│

水平動I,200"

175~10014. 5~6. 0IO.1~0.21

5 --8 上下動

n

t也震記象型からみた地震活動域について、

S

1資 料 5--8 この調査は「はしがきjにあげ

γ

こA調査にあたるもの で、使用した地震記象資料は1926年から1951年に亘る25年 間に,当台ウイーヘルト式地震計に記録された最大振幅 60μ以上の地震で, 3成分が記録されているものを対象 とし,震源、等の資料は「地震月報別冊 1

J

から求めた. なお, この資料は震源の深さ 100km未 満 の も の629 個, 100km 以上のもの52個に分けて調査した. ~ 2 調査の方法と経過 最初に上述資料の地震記象を写しとり,同様な型と思 われるものは記号を用いて整理していったが,中間的な 型の記象や成分によって型の異るものが多数でで、きたの で分類に窮した.そこでできるだけ客観性を得るため に,第 1 図の A~F の 6 つの型丘一部変形ともいうべき A'--F' の 6つの型および, 特種型の計13の型に分類す ることとした.分類作業の順序は水平動 (N~S , E~W) , 上下・動の3成分の各について上述の 13の 型 に 分 類 し た 後,さらに,記象を見ながら水平2成分を頭の中で合成 L,それに上下成分の記象型を加味して,忌終的に型を 、決定するようにした.その際,水平動に重きをおいた. なお,型分類について

P

波と

S

波の振幅比に着目し た分類を考えたが,必ずしも地域差があるわけでなく, また中間的な場合の処理に問題があるので割愛すること とした. 調査の対象となった100km以浅と, 100km以深の地 震資料の内容は第 2表,第 3表のとおりである. 13

(2)

-58 験 震 l時 報 第 33巻 第2

3

4号 A

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第 1図 記 象 型 分 類 基 準 第2表 100km以浅の地震資料内容 的 震 度 別 地 震 数 震 度

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計 地震数 394 137 87

1

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1

629 b〉 マグニチュード

J

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iJ地震数 M <4.9 5.0--5.9 6.0--6.9

>

7. 0 計 地震数 1Q1 392 128 6 629 C〉 深さ別地震数 深さ(km)<20 20--:49 50--69 70--99 V.'S, S不 詳 計 地 震 数 20 265 . 136 30 40 42 629 d〉 記象型の数 f A B C D E F 特 殊 計 記 象 型

i

l(A')B') (C') (D') (E') (F') r110 115 76 55 70 150 3

1

地震数 i~~~l(2) i1(1t:6:)'¥i1(10()),¥ (7) (3) i7'¥iQ'¥i11'¥ (11) '-' } 629

E E E

F F B C D F

7 54 7. 19 114 12 6 3 20 5T 629 第3表 .100km以深の地震資料内容 a) マグニチュード別地震数

M

5.0--5.96.0--6.9 7.0~7.4 不明計 '地震数 4 17. 6 2 5 5 2 b〉 深さ別地震数 深さ(km) 100 200 300 400 500 600 深 発 計 地 震 数 ι 22 6 13司 6 2・ 2 52. 。c) 記象型の数 記 象 型 A B . C 地 震 数 6 28 10 D . (D') . E 4 1 2 ~ 3 浅発地震についての調査結果

F

計 1 52 第1図に示した記象型分類基準に従って選出され牛記

i

帆 酬 川 ふ い …

:

A型 1942年4月10日16時32分宮城県沖, 38.0N, 142.0E h 60 km震度2P--S 11.5秒 ~ A'型 1938年8月12日43時分福島県沖, 37.2N, 141.9E h 0 km震度O -14

(3)

-仙台の地震観測から得られた東北地方周辺の地震活動域と地殻構造一一渡辺偉夫,八木恒介,瀬良義郎 59 n K M -N

w

E トザ叫怖怖いいw

内、

B型 1931年10月25日22時45分岩手県中部,39.4N, 141.7E h 10km震 度

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P~S 21.0秒

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一 正

十一川

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型 1942年10月13日12時54分福島県東方沖, '37.3IN, 141.5E h 20 km震 度

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P~S 11.9秒

蜘帆刈附~

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仰川村州阿川ル…-H

州 内 榊 川 一

C型 1936年4月27日21時51分茨城県沖, 36.2N, 141.OE h 0~ 1O km震 度2P~S 21.4秒

w一

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型 1945年2月27日05時04分 青 森 県 東 方 沖 40.8N, 142.7E h 60 km震 度

o

P--..S 33.6秒 D型 1930年12月13日23時23分北海道南部, 42 2/3. N. 142 1/3E h 20~40km 震度 o P~S 51.2秒

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D'型 1937年9月29日07時55分茨城県南部, 36.2N, J39. 9E h 60 km震 度

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P~S25 秒

1附ゆ州酬蜘州~

E型 1927年12月28日23時33分関東はるか東方沖, 36.6N, 142.3E h 20km震 度

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船 脚 ザ 吋

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一一吋明哨

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1 E'型 1926年10月3日04時02分千葉県沖, 35;4N, 141.OE h 30 km震 度

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p~s 36秒 ,-15

(4)

-60 験 震 時 報 第33巻 第

2

,3,4号 え ー 「 舟 柑 哨 N

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U F型 1933年 4月 2目的時59分三陸沖, 39.5N, 143.5E震度 O

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特殊型 1946年10月10日05時59分阿武隈川下流, 37.9N. 140.8E h V.S 震度 OP~Sl3.2秒 F'型 1928年5月31-日16時26分三陸はるか沖, 39.8N, 特殊型 1947年12月11日08時19分福島県東方はるか沖, 143. 9E h 40 km震度

o

r:> ~S 32秒 37.8N

142.1E h 20 km震度 1 P--,S 14

8秒 第2図記象型の実例(浅発地震〉 象例は第2図に示すとおりである. ,記象型の分布は第3図に示すとおりで,各型とも傾向 としてはまとまった分布をするが,区域別に見ると,同 一型のみの区域はむしろ少なし地域によっては余り似 ていない記象型の混入する場合もある.記象型の出現地 域を示す第4図では2種以上混合の区域とLて区分した ものが多い.また地震数の少ないところではしいて区分 けする・ζとをしなかった. 第3図中,福島県南部の沖は非常に密になって見にく いが,この区域は大体A・B型 の 混 合 と 見 る こ と が で き,その南部と東部にC型が多数混入した地域がある. この地域の大部分は1938年11月の福島県沖の地震の余震 が大部分を占めている.なお,この域区の東側から南側 にかけての

F

型の地震は殆んどが1944年以降に発生して おり,特徴的である. その他特に記しておきたいのは,第2図の特殊型に示 すような型で F型に似ているが,振幅に比して概して 振動時間が短かし記象の首部から尾部に至る間数秒の 周 期 が 卓 越 す る も の の 記 象 が 阿 武 隈 川 河 口 付 近 か ら 37.80N 線上を正東にのびる第 4 図の破線 a~bfこ沿って 分 布 し て お り , 周 辺 の 記 象 型 に 対 し て 異 質 的 に 見 ら れ る.またこの特殊型に似ているF型3個がこの線上にの 第4表 特 殊 型 地 震 資 料 No. 発 辰 ~み 震 記 型 象 M 年 、月 日 時 分

t

也 名 lfJ え h 度 1 1942 4 21 07 57 宮城県沖 37.9 142.2 40 O 5.0 F 2 1942 10 10 05 59 阿武隈川下流域 37.9 140.8 V S O 4.8 特 殊 3 1947 12 11 08 19 福島県はるか沖 37.8 142.1 20 1 5.3 特 殊 4 1948 5 14 05 50、 向 上 37.8 142.4 V S O 5.5 F 5 1948 5 17 06 I 17 向 上 37.8 143.3 50 50 5.5 特 殊 6 1947 7 7 18 25 宮城県沖 37.9 142.4 S O 5. 1 F -16

(5)

-仙台の地震観測から得られた東北地方周辺の地震活動域と地殻構造一一渡辺偉夫,八木恒介,瀬良義郎 61 @

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第 3図 浅 発 地 震 記 象 型 別 震 央 分 布 図

S

4 深発地震についての調査結果 各記象型の震央分布は第5図に示すとおりであり,記 象型の分布は地域別に区分することは困難であるが,次 のような傾向が見受けられる. 1)北海道,木川、│の内陸 およびその沿岸付近は殆んど Aおよび B型で占められて いる. 2)南方洋上の深発地震地帯はB・C ・D型が混 在している.3)千島南部南方沖の地震群はA以外のす べでの型が混在している、その中には,第6図F型 に 示 すような一見浅発地震を思わせる.乙れは震源の深さが 100km程度で余り深くないことにもよるが, それを考 慮、に入れても総振動時間が長く,・殊に尾部が長く続くの が目立つ.一4)その{也の地域においてはB型の一般的な っているのは,この場合のF型は特殊型と同系のものと 考えられるであろう.第4表は第4図のa-b線上の特 殊型とF型の地震の表である. - 17ー

(6)

62 験 震 時 報 第 33巻 第 2,3,4号 」 十 十 十 第 4図 浅発地震各記象型の発現地域 150 O J n u n 匂 L i t

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I~: F 14.0 第 5図 深発地震記象型別震央分布図 S N M

F ﹄ D U B型 1931年 1月21日17時59分花咲半島南東沖, 44.4N 145. 6E h 100 km震度

o

P~S69. 9秒 十 S

N ド 十 十 D

U w“い々~九~由、 F型‘ 1937年 2丹21日16時03分千島列島南部, 44N. 150E' h 120 km震度

o

P~S 1分34.9秒 第6図記象型の実例(深発地震〉 o 深発型を示す.

E

初動方聞の分布から見た地初活動域について ~ 1 震動の押し・引き分布 1) 資 料 この調査は「はしがき」にあげたB調査にあたるもの で使用した資料は,測候時報第26巻9号 掲 載 の 調 査 要 領1)にもとづいて,仙台でウ式地震計を設置して観測を 開始した大正 14年(1 926年う 10 月から,昭和33年(195~年〉 12月までの33年間の観測資料からえらびだした.なお初 動の一部が原簿に記載されていないもの,および合成水 平初動方向が震央方向から 40度以上かたよっているもの については,原記象紙を再調査した上で資料としてあ る. 震源位置については,地震月報別冊 1

r

日本付近の主 要地震の表」・地震月報(昭和26年以降〉ならび気象要 覧(昭和25年以前)を用いた.なお気象要覧より震源位 置を用いた数は総数の

3%

である.

2) 初動の押し・引きの平面的分布 第 7図は以上の資料をもとにして作った初動の押し. 引きの平面的な分布図で,震源の深さに対する区別は 100kmを境とした.資料数は,震源の深さが 10Qkm未 - 18

(7)

-,-仙台の地震観測から得られた東北地方周辺の地震活動域と地殻構造一一渡辺偉夫,八木恒介,瀬良義郎 63

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(1926--1958年〉 -

(8)

-19-64 験 4震 時 報 度 33巻 第2

3

4号 満では押し283,引き379,'100km以深では押し4,引 き12の総数678である. 1図を巨視的に見ると, 370N~410N では 1422fs OE を, また 360N~370N ではこれよりやや西によった 1411/20E 付近を境として東側では押し,西側では引きまたは押し 引きの混合域に二分出来よう.またこれを細分して地域 的に見ると,押しの地域では,昭和8年 3月の大津波地 震とこれに伴う広大な余震域を含んだいわゆる三陸沖 (38.20N~4 1. OON, 142.80E以東〉と,茨城県沖(35.80N ~36. 90N, 141.5¥oE.-....142. 40E)がありi引 き の 地 域 で は鹿島灘 (36.20N~36. 80N, 140. rE.-....141.50E)があ る.宮城県沖から福島県沖にかけては,多数の引きに押 さO.-....80kmのわん状の分布を示す三陸沖地震のまとま りが見られる.一方後者では, 35.50Nから35.90Nに かけて,銚子付近にある引きの地震が,深さ O から ~O kmと南に傾斜して深くなっている分布が見られる. ま た第7図からも明らかなように,ここでも 36.90Nで垂 直に顕著な境を示して,これより銚子付近の地震までの 間に,深さ(h)0 ~70km で押しの茨城県沖の地震と, 36.20Nから36.80Nの間にh= 0~60km においーて, 引きの鹿島灘の地震が重なって見られる. また 37.00N ~38. 90N の聞では, 引きに押しの混った宮城県沖と福 島県沖の地震が, 100kmの深さまでに分布している. この両者の境は不明瞭であるが, 37.90N以南では h= しがまざつての分布が見られる.このほか,青森県東方 向km以深に,また 38.20N.-....38. 60Nでは, h=40.-....60 沖・男鹿半島付近・福島県西部4茨城県南西部・銚子付 kmに,にややまとまった押しの分布が見られることか 近などにそれぞれ地震のまとまりが見られるが,これら ,ら,両者の境を一応38.OON}ことることとする.さらに, 140.8E"'142.7E 36N 37N 38N 39N

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60 80 100

-〆 第8図初動の押し,引きの経度断面の分布・:押し

0:

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き 2 0 -39. OON.-....39.30N の h=60~100km の範囲 tこは岩手南部 県境沿岸部の地震や, 39.40N.-....39:.5N。のh=O.-....lOkin には,小数ではあるが岩手県南東部に,ややまとまった 引きの地震発生域が見られる. イ〉緯度面からみた分布 ここまでおおよその地震活動域の区分が出来たが,さ らに区分境界が緯度面や経度面に傾きを持つことも考慮、 し:て浜松のが行なったように,韓度 O.P ごとの断面図 からこの点を検討した. ζの結果から知られた区分につ いては次項で述べることとし,ここでは検討過程は割愛 する.なおこの検討において,三陸沖(昭和8年〉と ¥ 40N O Q)

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(9)

仙台の地震観測から得られた東北地方周辺の地震活動域と地殻構造一一渡辺偉夫,パ木恒介,瀬良義郎 65

福 島 県 沖 ( 昭 和13年〉の大地震においては,、その余震の 中に本震と初動分布を異にする地震のあることが本多・ 竹 花3)ベ 正 務5)によって述べられているので,余震*の中

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0 第 9図 初 動 の 押 し , 引 き の 分 布 ..:押し

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卜 一

-→ー一、一

ι

一4

a-o, N 410N

1

42nN 20 -→-・一一一←ー

40

.

60 4 0

.。

• •

60

60 100 100 ヰ 宇 津 ・ 関6)らの調査による logA = M -4 (AはK m2 単位)の範囲の地震。 第10図 初 動 の 押 し , 引 き の 斜 方 向 断 面 (福島県沖の地震〉

-

21 -/、 /

(10)

66 33 第2,3,4号 でその震央の場の押しまたは引きと逆の初動が観測され た地震(以後転位地震と云う〉は押し戸

(0)

印, 引き ((Q) )印として,それぞれ逆の初動の地震と読みかえて 活動域の区分を考えることにした. ウ)活動域の立体的分布 以上の検討結果を総括して,東北地方およびその周辺 に お け る 地 震 活 動 を , い く つ か の 活 動 群 に 区 分 し て そ の状況を示したのが第9図 a)~ i)お よ び 第10図であ Q . 第9図a) ・aつ・4つ は , 幾 つ か の 強 震 く 昭 和3・ V;昭和 8 ・III;昭 和10・X;昭 和27・X) と,その余 震を含む三陸沖の地震群について,‘緯度 10 ごとの断面 で示してある . [ 凶 中 少 数 の 引 き (':Q)印〕の地震は, 昭和8年3月 の 大 地 震 の 余 震 中 に 起 っ た 転 位 地 震 で あ る.

J

これらの図から 142.90E を境に,ここの地震群の 震源は東にゆくにつれて,その深さがOから 80kmと次 第に深まってゆく傾向が見られる.ー方この地震群の南 辺は第8図で示したように 38.20Nであるが,第 9図 a'!) およびb)から, 380N~390N の間では,引きの多い宮 城県沖の地震が, 142.90Eに向っ主震源が次第に浅くな るような姿で起っているように考えられる. c) 図は茨 城県沖および鹿島灘の地震群を示している.両者の境は これまでにも述べたように, .平面的にもまた垂直面で、も 141.50E で顕著な境をなしている.なお茨城県沖地震群 の中で引きの地震(。印〉は,昭和13年 11月の福島県沖 地震の余震中に含まれる転位地震である. h)図は男鹿 半 島 付 近 の 群 で 昭 和15年 5月 の 男 鹿 地 震 に よ る も の で,これにも余震中に転位地震がある.i) 図は福島県 西部域で,図中引きの地震は,昭和 8年8月の田島地震 で,押しはこれ以外のときに起ったものであり,両者は ノh三20kmで区別されているよラである. g) 図は銚子付 近の地震群を示し,前述のように南に深く傾斜した引き の地震の下に押しの地震群があるように見られるが,断 面区分の両端の地震が重なって見ちれるもので,この活 動群の単位外のものと考えることとする.この他,青森 県東方沖と八戸南東沖の地震群d) 図や岩手南部県境沿 岸部とこれより北によった岩手県南東部e),f )など一 応の活動域のー単位としてまとめたが,資料数やまとま りの状況から今後さらに資料を追加して検討してゆく必 要がある.福島県沖の地震群については,緯度 0.10 毎 の断面図から検討した結果,活動域の区分は一応(37.00 N~38. OON; 140.70E~142. 70E) の範囲区分が得られ たが,さらにこの範囲内の比較的数少ない押しの地震に 着目して,第10図のような斜方向断面図から検討した. 図は (37.90N,140. rE) と (38.00N,140.80E) の 2 京を結ぶ線を1とし, これに平行に夫々0.10毎 に 平 行 線 2, 3 ・・・・ 29を前記範囲内でヲ│し、て,各線上の地 震 と 深 さ の 関 係 を 示 し て あ る . こ の 図 か ら わ か る こ と は,線8の深さ 20kmから線13の深さ 60kmを結ぶ線の 左側(北西側〉では,押Lの地震が主となっており,右 側(南東側)では,昭和13年11月の福島県東方沖の地震 の余震中の押しの転位地震

(0

印〉のほか,深さ60km 以深の押しの地震をのぞけば"ごく少数め押しが含まれ ているのみで,引きの地震を主体としており,前者と区 別出来よう. 以との結果を第5表および第11図に地震活動域の単位 をまとめて示す. 42NJ. 61 ・ー・一一一一・司 40N- [{ ¥

'

"

=

;

-¥I 38Nーノ

ムー

L

P---J

3 .,

{

R

s

J

4

I

36 第11図 活 動 域 区 分 実線:確実な界区分,点線:不明確な界区分 鎖線:やや確実な界区分 4) 押し・引きの時間的傾向 T さきの資料を使って押し・引きのまざってV、る各群に ついて調べたが,転位地震を除けば,特に時間的な傾向 は見られなかった. ~ 2 初動方向のかたより 資料中深さ 30~60km の地震について,その水平初動 の合成値を,宇津7)の調査と同じ方法で,震央に初動方 - 22ー

(11)

仙台の地震観測から得られた東北地方周辺の地震活動と地殻構造一一渡辺偉夫,八木恒介,瀬良義郎 67

E

震央地名 範 ↑ N 第5表 初動の押し,引きを示す地域とその割合 囲

l

押じ引きの百分率│ 位

E

I

h k m

I

101

計 r

%1

川 考 1 三陸河 138.

2~41.

0 1142ト 144.71 0

~加

1051 71 1121 94 議金む福.華島に県転!山明位

i

東中君震主(昭よ11'

XI,昭品12

3刊10. X 2 宮城県沖 3388..O13398..O

9141.6~114422..85β~90

1 161 731 891 82 地 . XI,

s

s

12, VII)を含 3 福島県沖 37.

O~~~"~

1140.

7~~~~'~1

0

~90

1 3311701 2031 84 地方震沖地5震を含(昭む.13.3内a)部をで含@むが 38. 0

IÁ~v"

-142.7 福をま とま

O

方合で〔昭沖にいむ5地転る、震位

4 茨城県沖 35.

8~36.

9 1141ト 142.41 0

~65

1 421 61 48 曲 器問東

;

1

2

L

東の余震 5 鹿島灘

36.2~36.8 凶 M4150~60

1 5 3 5 4 9 8 5

2

, 屋 沖(昭 6 青森県東方沖 40.7~4 1. 4 1142.1~142. 5120~30 1 81 11 91 89 7 八戸南東沖 40.2~40.3 142.2~142.6 1O~30 2 3 51 60 8 男鹿半島付近 39.9~40.0 139.'6~139. 8 0~20 4 2 61 67 秋田県西部(昭14.V)の地震 9 福岩岩境手手沿島県県県岸西南南部部部東県部 39.4~39.5 141.5~ 141.7 。~1O O 3 31 100 10 39.0~39.3 141.3~ 142. 4 60~100 5 3 81 63 11 37.3~37.4 139.3~139.8 0~20 2 4 61 67 田島地震(昭 18.四〉 12 茨城県南西部 36.0~36.4 139.9~140.3 40~80 21 11 131 85 131銚付子近 35.5~35. 9 1140.2~14L 11 0-'--60 O 9 91 100 ?: 8 p-}-A.下

'

b

¥

8-20μ

:

:20叩50,... .!! /: 50 p-μ

3 6 ¥

1

4

2

~

1

4

3

.?.? ~

r

/,ノ

/ ソ

2

ピa

/

~ 39 ~

38

37

第12図初動方向のかたより .:右へかたより

0:

左へかたより ():かたよりなし -

(12)

23-6

8

験 震 時 報 第

3

3

巻 第2,

3

4

号 向を平行移動してそのかたよりを調べた(第 12図).さら に,仙台を中心とした半径

150Km

の範囲内の地震で, そ

η

深さが明らかなものについて,仙台を中心に北をO

南を

1

8

00

として,各方位別に深さとかたよりの関係を示 したのが第

1

3

図で、ある. ごれらの図から考察すれば,深さ

40km

のものを除い て,仙台の東方(方位

9

0

0 付近〉で、右かたよりと左かた よりの地域が境をなしている傾向が見られる. す な わ ち,宇津によれば,図の範囲では,東方より北または南 iにゆくに従って地震波の速度が早いか,地殻表層が薄く なっていると推定される.なお, さらにこまかく見れ ば,南東から南の方向 (l 300~1800) では i 深さ 40km れの地域で類似した発震機構が保持されていで,なお, かつ地域内の震源と観測点との相対位置の関係が良いた めであろう.しかし活動域区分については資料数の不足 の地域や宮城県沖と福島県沖の地震についての境のよう にやや不明確な区分のままのものもある.宮城県沖・福l 島県沖については斜方向断面図(第 10図〉と C調査に見 られる

P

波の速度分布やこの付近の規模別の地震分布等 がらみて第

1

4

図に示すような区分も考えられるが共に今 後の資料をまって検討したいと思っている. W 走時曲線からみた東北地方周辺の地殻構造 ,

S

1調査資料 以浅で左かたよりが多く,また

40km

以深でも

1

5

00

付近 、 この調査は「はしがき」にあげた

C

調査にあたるものB から南で、左かたよりがやや多くなって境をなしている傾 向があるが,これはそのままこの付近の地殻構造(速度 分布〉の複雑さを物語っているのであろう.

60' 90' 120' 150。 20 o 。0.",-J O O

1

3

図 初動方向のかたより垂直分布 . 右かたより ~8μ @ 左 か た よ り 三8μ 0: かたよりなし ~8μ <8μ ・ く8μ

11 く8μ

+

+

l42E

+

39N

+

+

+

+

3S"N

!ヨ

l

96%

56%

i

J--ーーー--ーーーー,ー.-ー

/

+

+

3

1

を9 0 %

'L..ー+一一一+一一+~.

+37N

1

4

図 宮 城 県 , 福 島 県 沖 の 区 分 ~ 3 あとがき 仙台で観測ざれた初動の押し・引きは地震の起こる地 域で可成りはっきりした分布が見られる.これはそれぞ ー 24-で資料は,

1

9

5

3

年から

1

9

6

1

年までの

9

年間,当台のウィ ー ヘ ルiト地震計によって観測された地震のうち

P

波が

iP

または

P

と観測され、ているものを使用した. 資料は 同期間中仙台から半径

500km

以内に震源を持つもので, 震源の各要素が明確なもの

3

0

5

個の地震を使用しである. また

S

波はこの地震のうち

iS

または

S

と観測されている 222個について調査した. ~ 2 地域区分 別に調査している記象型あるいは初動分布による地域 区分と東京1)および札幌9)のものを参考にして第

1

5

図の ように Aから

J

1

0

地域に分けた.これらは第

6

表のよ ぜ

'

I

L

-L

I

l

w

I

l

l

I

L

L

-ト;・分 1 1 1 1

D

周 一 一 戸 ・ 域

;

l

i

'

↓ト

B

I

T

-池

l

A

一 口 図 1 4 4 A a a l i -司 5

パ ピ

'

W

、 十 '

件 l , Y

(13)

仙台の地震観測から得られた東北地方周辺の地震活動と地殻構造一一渡辺偉夫,八木恒介,瀬良義郎 69 うに区別符号で示してあり,これは次項の走時曲線を示 した図で使用しである. これらの地域と震源の深さ別による資料の数は第7表 に示した.これを見るじ各地域によって資料がかなり 片寄っている.また

P

波に対する

S

波の資料の割合は, 地域別ではAと Iで,ほぼ半分位で、あり記象型と関係し て明確な差異が見うけられる.深さ別では浅いものが小 さいのは極めて常識的であるが, 30~40km のところで も地域によっては

S

波は明瞭でない. d第6表 地 域 記 号 と 地 域 範 囲 記号

l

地域符号│

域 範 囲

1 A 1房総沖,南関東 ー ム

.

I

BI

北関東 企

l

c

l

鹿島灘茨城県沖(西〉 圃 1

r

i

.

1 茨城県沖(東),関東東方はるか沖 ④ 1 .B? 1東北地方(雌〉

O

1 F 1福島県沖,福島県東方はるか沖 x 1. G 1仙台湾,金華山沖 @ 1 H 1岩手県沖 @ 1. 1 1三陸はるか沖 図 1 { 1青森県東方沖,十勝沖 第 7表地域および震源の深さ別資料数 地 域

I

p

I

s

I~

x 163

震源~

I

p

I

S

I

}

X

l

A 1 231, 121 52

:~\

781 '421 54 B

I

91 71 20<見 301 141 111 79 C ¥. 351 281 80 30<h401貯1 751 77 D 301 "231 77 40<出 501 211 171 81 E 1 111 81 73 50 <h

~601

601.481 80 F -1:821 761 幻 60<出 701 81 41 341 301 曲 70<h豆801

251 93

H

171

│判叫

63 I 1 631 261 40 J

J

91 61

計い

051

63 ~ 3 走時偏差 資料から

P

および

S

の走時曲線を作ったのが,第16図 (a)~(g) および第 17図 (a)~(g) である.この図の縦軸 は当台において観測された初動の発現時から震源、におけ る発震時(気象庁発行の月報による〉を差しヲ

1

'

-

'

、た走時 をとり,横軸に震央距離をとった. 各震源の深さ毎にh豆20km, 20<h豆30km,30<h~ 40km, 40<h豆50km, 50<h亘60km,60<h亘70km, および70<h歪80kmの図を作ったが,この図の中の実 線は

P

波について和達・益田 ,

s

波については鷺坂・竹 花の走時曲線で以下これらの走時曲線を標準曲線と名付 ける. 図中の各記号は各地域を表わ

l

,第6表に示したもの で,これらの図から得られた結果は次のとおタである.

)1) P

波の場合 (1) h~三 20km D地域は大体標準曲線にのっているがI地域はやや早 めに出ている傾向が認められる. (2)' 20<h豆30km ζの深さに属するものは資料が少いので確実なことが 云えないが, Aおよび

C

地域は標準曲線より早い傾向が ある. (3) 30 <h豆40km A 地域はばらつきは大きいがムが 430~460kmで3-:",-, 4秒早く出ている.

c

地域でもばらつきは大きいが,や や早く出ている傾向がある

F

地携ではムが100km以 上では早く, 100km以下では遅くなる傾向で,同じこ とが

G

地域でもムが100km以上では早く,へそれ以下で はおそい

.I

地域ではやや早い傾向にある. (4) 40<h~三 50km

F

地域ではやや早く,資料が少く不確実ではあるが, 'G地域ではややおそい. (5) 50<h豆60km"

B

地域では資料が少いので不確実であるが, やや早

、 l u v F地域および G地域はし、ずれも/やや早い傾向にあ る. I地域はほぼ標準曲線にのっている. (6) 60<h孟70km A地域はややおそい傾向である. (7) 70 <h豆80km C地域は不確実であるがややおそい.F地域はや、や早 、い傾向にある. 2) S汲の場合 - 25ー

(14)

70 験 震 時 報 第 33巻 第 2

3

4号 ( 1) h 三~20km Dおよび I地域はばらついているがほぼ標準曲線にの っている. 1地域についてはP波と異なっている. (2) 20壬h<30km C地域は資料が少く不確実であるがやや早い. (3) 30<h豆40km A, Cおよび D地域は標準曲線よりやや早い. F, G 地域ではムが110km以内では標準より遅く F地域で、 はそれ以上ではやや早い.またI地域は標準より早く, 不確実ではあるが

J

地域ではやや早い.

ω

1

7

ω

4u 20 SOSI

60 4u 20

60 4u O<h孟201m Z而 300 (ai 20くh

30Km 300 (b) 30<h孟40Km (c) Okm 4偏 一一万∞km A 4ω ム 5

km 岨 回 Fロ ーロ司 ム 駒km

60 40 20 8O~

ω

40 20 80S

ω 4u 20

60 40 O 第16図 P波走時曲線図

-

26-40くh

50Km (d) 50くh孟60Km 100 (e) 60くh孟70Km 碩了一:一ー

(f) 70<:h孟80Km (g) -. , A 300 4

∞ 瓦

1加km 前 回 『

ム お

Okm

ムーお

Okm 初δ----500"km A

(15)

仙台の地震観測から得られた東北地方局辺の地震活動と地殻構造一一渡辺偉夫,八木恒介,瀬良義郎 71 ( 4)' 40 <h豆50km 地域は大体標準曲線に合っている. F地域ですま大体標準に合っているが,これは P波の場 4) F地域(福島県沖,福島県東方はるか沖)'で、は 合と異る.G地域では不確実であるが,やや標準より遅 h=30~50 km

=100km以内では標準曲線よりやや遅 れている く,それ以上では早い.またはこれ以上深くなっても全 (5) 50<h壬60km 般にやや早い. F地域では標準よりやや早いが G地域では大体標準 5) G 地域(仙台湾,金華山沖〉では h=30~50km で E曲線にのっ、ている.後者は

P

波と異っている. は約110km以内では標準曲線よりややおそく, それ以 (6) 70~三 h~80km 上では早い. F, G地域ともこの境界はかなり明確なも C地域は資料は少いが,やや標準より遅れているが のである. F地域はやや早い 6) 1地域(三陸はるか沖〉で、は.,h=40kmまで標準 ~ 5 まとめと芳察 前述の結果をまとめて第18図(a)(b)に示しであるが これらよりみて 1) A地域(房総沖,南関東〉では h (震源、の深さ〉 =30~40km で標準曲線よりかなり早いが h=60~70km でやや遅くなにっている. 2) C地域(鹿島灘, 茨城県沖〉では h=20~40km で標準曲線よりやや早く h=70~80kmで、やや遅くなっ ている. 3) D地域(茨城県沖(東).関東東方はるか沖〉この

f

O

h

2

0

K

m

ω ω 30

k

¥

!

'E

(a) 15O~

7i

20<h

3

0

K

m

Ok.. ム 耐km 初 回 (b)

噌' A V ' s ' ! 唱 E A 30<h~Km 40回 包b 90 5

I

k

m (c)

7

4

0

h

5

0

K

i

n

40km 30 (d) 15OS [

7

.50 く h~60Km 60km 90 30

2ω 3

ム お

Okm (e) -

(16)

27-72 験 震 時 報 , 第33巻 第2

3

4号 、1ωs

!

60 く h~70Km 70くh

.

8

0Km ロ0 120 90 ω ..--% 30

F

=

.

30 1

2ω 300

' ∞ ム

5

km (f) (g) 第17図 S波走時曲線図 下~I

A

B

c

D E F G H J 10.~

f

20 時 30

:1< f

.Jlf.&i;f j 40 !:fI.J! 50 f f

60 J 70 J f An 子主唱 'A

B

c

D E F' G H J J(

f

20

‘~;f'"

30

40

f f f 五flo:

!

.Ji f ;-P

50

叫~I:O・"

60

f

70

¥ an J f F"(f/):桟Z宇宙魚川平ω {草枕裳〉 f(-/) ,: 拘 わ 宰 ω J(.J): 夕 刻 わ 丞 叫 ( " ) 0(;::) : に~?ぃ奇( φ 〉 (a) ー ー (b) 第18図 的 P波の場合 b) '3波 の 場 合 ' / 第 8表 地 殻 内 の

P

波の速度 和達・益(119933田3 3) 深 kさm 速

kmj

度see││ O 3.20 10 5.25 20 6.34 30 7.11 40 7.44 50 7.59 60 7. 71

τ

o

7.87 鉾田(茨城県〉 (1959) 田村(福島県〉(1959) 石淵(岩手県〉(1959) 釜石(岩手県〉(1959) 深 さ 速 度 │ 深 さ 速 度 │ 深 さ 速 度 │

km,

kmjsec

I '

km kmjsec

I

km kmjsec

I

0.92 ン

L

74

I

0.53 _ _ _ I 2.51 5.5 深 さ km 速 度

kmjsec

5.75~ 5.85 0.5~2.5 4.'3 5.75~ 5.85 6.2 6.10~ 6.20 6.2 τi ハU

m

p o p o ︼ F D 同 噌 EA A U 咽i 20~ 25 7.5 8.0 24.・ 27.5.. 7. 7 7.5 8.0 7.7 -28

(17)

-仙台の地震観測ヵ、ら得られた東北地方周辺の地震活動と地殻構造一一渡辺偉夫,八木恒介,瀬良義郎 73 曲線よりやや早いが,.それより深い所では大体合ってし'、 る.これらの結果は関東,東北各地で行はれた人工爆破 から推定される地殻構造第8表の結果とは矛盾しない. 参 芳 文 献 ~ 1) 気象庁地震課;地震予知のための予備調査 (3), 測 候 時 報, 26 (1959), 419-424 2) 浜松音蔵;東京における初動方向からみた地震活動域につ いて,験震時報, 24 (1960), 115-120 ' 3) 本多弘吉・竹花峰夫;三陸

j

中強震の余震, 昭和 8 年 3~ 3日三陸沖強震及津波報告, (1933), 61-70 4) 中央気象台地震係;昭和13年11月 5日福島県東方沖地震及 ぴ同余震調査報告,験震時報, 10. (1938), 528-545 5) 正務章;東京有感地震の 波初動及び地震記象型と震央位 置との関係に就いて,験震時報, 11 (1941),469-511 6) 宇津徳治・関彰;余震区域の面積と本震のエネルギーの関 係,地震 7 (1954), 233-239 7) 宇津徳治;初動のかたよりについて,験震時報, 21(1956), 13-20 8) 中西盆・永松武生;三陸沖地震に於ける 波初動と震央位 置との関係について,験震時報, 12(1941),49-54 9) 大野譲・須賀盛典・南喜一郎;北海道周辺における地震活 動域と地下構造,験震時報 26 (1961)48-51 10) 玉城逸夫;浅発地震の走時より出された日本の表層構造, 同続,地震 7 (1954) 1-7, (1955) 226-232 11)T・Matuzawa: On the Crustal. Structure in North-East ]apan by Explosion Seismic Obser -vations B.E.R.I., 37(1959), 123~154

12)T. Matuzawa

T. Matumoto and S. Asano: On the Crustal Structure Derived Froin Obseruations of the Second Hokoda'Explosion

B. E, R.I., 37 '(1959), 509~524

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