別冊日経サイエンス地球大異変巨大地震や超大型台風の脅威『関東平野の地下に潜む断層群』高橋雅紀小山研究室４年佐野友絵 ①2004年中越地震における関東地方の不思議な揺れ ②関東平野の基盤の構造と形状、深さ ③日本海の拡大と移動する日本列島 ④震える超高層ビル ↓本震から約30分後のＭ６．３の余震の震度分布 ※普通、震源から離れると震度はだんだん小さくなる震度が大きくなる帯状地域 ◆関東平野の基盤の構造と形状・深さについて、より明らかにするために３つのモデルがある ①ボーリングに基づくモデル ②重力測定に基づくモデル ③地震計によるモデル ①ボーリングに基づくモデル ◆地表から深い穴を掘っていって固い岩にぶつかれば、そこまでの距離が基盤の深さであるとみなす。調査で到達できた最も深い基盤は3500mだったため、それ以上深いところは現実的に難しい。 ②重力測定に基づくモデル ◆一般に地下に軽いものがたくさんあれば、重力は小さくなる。堆積層は基盤を構成する岩石より軽いので、堆積層が厚いほど重力は小さくなる。その値の大小から基盤の深さを計算する。 ③地震計によるモデル ◆地震計で観測される地震波の測定データから、基盤の深度を推定する。どちらも基盤が深くなるほど推定が粗くなるので実際の基盤に絨毯を被せたようにしか認識できない。ボーリング調査によるモデル重力測定に基づくモデル地震波観測から得たモデル ◆いづれも大まかに見ると、関東平野の西から東京湾にかけて深い凹みが見られる。関東平野の地下にある岩盤は大きく凹んでいる ⇒その上に分厚い堆積層が存在する凹みの形状によって、地震の揺れがかなり変わる可能性がある。３つのモデルよりもさらに詳しく調べられる探査技術（範囲が限られる）を使い凹みの形状を調べる。 ◆特殊な車両を使って地面を揺らして、人工的な地震を起こし、地層の境界面や基盤などから反射してくる地震波を計画的に配置した地震計群でとらえ、地下の断面像を得る方法。得られた断面像の代表例（埼玉県朝霞～鴻巣） ◆明確な反射面は見える場所については、前に挙げた３つのモデルとも一致する。 ◆断面像を更に詳しく読み取るために関東平野周辺に視点を置き、基盤をみる ◆周辺に山が多いのは、もともと関東平野と同じように地下深いところにあった、古い地層や基盤が隆起し、侵食され、現在のように地表に露出しているからである。関東平野の底を直接見なくても、周辺の山や丘陵部を調べれば、間接的に探ることができる。厚い堆積層を取り去ると・・・ ◆数千ｍの断崖をもつ巨大な山や谷の連なり ◆谷の底には堅い岩盤の更に深部まで達する断層が存在するもしこの断層が動けば・・・ ◆つまり、深い凹みに柔らかいゼリーが入ったようなもの堆積層岩盤（巨大な山や谷） ◆全体を揺らすとゼリーの上は周囲よりも揺れが大きく、長く続く。約１６５０万年前、地層が現れる。（大阪平野が400～500万年前からの堆積なので３倍以上も古い。）  1650万年～1500万年前までの150万年間で場所によっては非常に厚い地層が形成された。  それ以降の地層はどこでも同じ厚さである  ◆この150万年間は、地質学的にも地球物理学的にも明らかになっている大変化が起きていた時期。大変化とは ◆大昔、日本列島はユーラシア大陸の東のへりにくっついていた。ーー古地磁気学ーー岩石が冷えて固まる際、岩石はその時の地球磁場が示す方向を記憶する。各地の様々な年代の岩石について、その岩石が示す北の方向と、現在の北の方向がどれだけずれているかを調べることによって、日本列島がどのように移動したかわかる。ユーラシア大陸の東の端についていた日本列島は、海の拡大につれて、全体として南東に移動。  東北日本と西南日本は観音開きの２枚扉のように↺ฺ・↻ のような回転運動もした。  東北日本と西南日本の間に位置する関東地方は、両側から引っ張られ、基盤に多数の割れ目が入って多数のブロックに分断。  基盤のブロックは割れ目に沿って落ち込む。  150万年の間にこのブロックにクラーベンやハーフクラーベンが形成。  クラーベン・ハーフクラーベンが埋められたあと、プレートの変化に伴って、２度堆積層が形成。  ◆ブロックの両端が正断層となって垂直下方に落ち込んで形成される。 ◆底が水平なので、堆積は均一に進む。 ◆片側の正断層に沿って、斜めに落ち込んで形成される。 ◆堆積層の断面が扇形になるので、正断層に近くなればなるほど、堆積層の厚さは増す。産業技術総合研究所HPより http://www.aist.go.jp/aist_j/press_release/ pr2005/pr20050426/pr20050426.html 従来の解釈新しい解釈クラーベンハーフクラーベン形成後の新しい堆積層との境界富士山がすっぽり入る大きさのハーフクラーベン朝霞側にある正断層に沿って基盤が落ち込んだハーフクラーベン ◆新しいモデルによる周期毎のシミュレーション  一般の家屋が影響を受けるのは周期１秒以下の揺れ。  超高層ビルは周期４秒の揺れと共振し、大きく、長く揺れ続ける。関東平野の形成史を考えると、朝霞‐鴻巣間に見られたようなハーフクラーベンが、厚い堆積層の下に多数眠っている可能性が高い。  関東平野の基盤の形状を知ることは、地震防災上、とても重要なことである。  特に、超高層ビルでは、今すぐにでも基盤の形状を調査すべきである。 