朴 進午
准教授
専門:海洋地質学、海洋地球物理学(反射法地震探査)

1)四国沖南海トラフの付加体下部へ沈み込んでいる海山(Seamount)を発見し、この海山と付加体の成長や変形との関係を明らかにしました。

図1 四国室戸岬沖南海トラフで沈み込む海山を示す反射法探査時間マイグレーション断面図(上)と解釈図(下)。各音響地層中の数字は区間速度を示します。海山の南東側最上部反射面が不連続となり(反射法探査断面図の右上図参照)、沈み込み作用による変形を示唆しています。

2)四国沖南海トラフの付加体下部で、プレート境界断層へ平行する強振幅反射面(Deep Strong Reflector: DSR)の空間的マッピングを行い、ルーフスラストとして考えられるこの反射面が1946年南海地震(M8.3)の破壊伝播に重要な役割を果たした可能性を示しました。

図2 四国足摺岬沖南海トラフでのDSRを示す反射法探査重合前深度マイグレーション断面図(上)と解釈図(下)。音響地層Bの最上部反射面の相対的振幅に基づき、南海トラフ付加体は3つの構造帯ADR zone、LAR zone、DSR zone)に区分できます。

3)紀伊半島熊野沖南海トラフで沈み込む海洋性地殻の上面から上方へ発達する分岐断層(Splay fault)のイメージングを行い、この分岐断層と1944年東南海地震(M8.1)の破壊伝播との関係を明らかにしました。

図3 紀伊半島熊野沖南海トラフの分岐断層を示す反射法探査重合後深度マイグレーション断面図。この分岐断層は、トラフ軸より約50-55 km陸側で深度約10 km付近から、沈み込む海洋プレート境界より分岐しており、外縁隆起帯のすぐトラフ軸側の海底付近に達しています。分岐断層の海底への到達地点は、津波解析ならびに地震波解析で得られている1944年東南海地震破壊域の南東縁とほぼ一致しています。反射波形解析から分岐断層域での流体の存在が示唆され、既に深海調査で発見された海底での冷湧水の位置が分岐断層の海底到達点周辺に一致することが判りました。また、詳細な沈み込み帯構造のイメージングおよび既往研究成果とを総合的に解析した結果、これまでのこの海域での巨大地震発生過程に分岐断層が重要な役割を果たしていた可能性を示しました。

4)紀伊半島熊野沖南海トラフで付加体下部へ沈み込んでいる海嶺(Ridge)を発見し、この海嶺とプレート境界断層の挙動との関係を明らかにしました。

図4 紀伊半島熊野沖南海トラフで沈み込む海嶺を示す反射法探査重合後時間マイグレーション断面図。反射法探査データと、海底地震計を用いた屈折法データの解析結果、東南海セグメントや東海セグメントにわたる、全長約200 km、幅20-30 km、最大高さ約2.5 kmの海嶺が外縁隆起帯の下部でトラフ軸に平行に沈み込んでいるイメージが得られました。特に、沈み込んでいる海嶺が1944年東南海地震破壊領域の南東縁に位置し、更に、東南海セグメントにおけるrigid backstopの南縁に接する位置関係となっています。また、この沈み込んでいる海嶺の周辺では、過去にM5クラスの地震も起きています。これらを総合的に考慮すると、この海嶺はrigid backstopと強く固着しており、1944年東南海地震(M8.1)の海側破壊伝播を抑制するバリアとして働いた可能性が考えられます。

5)四国室戸岬沖で1999年日米共同研究として取得した四国室戸岬沖マルチチャンネル反射法地震探査データを用いた3次元重合前深度マイグレーション(3-D pre-stack depth migration)処理に成功し、南海トラフ沈み込み帯の3次元地殻構造を明らかにしました。

図5 四国沖南海トラフ沈み込み帯の3次元高精度地殻構造。inline slice, crossline slice, depth sliceを同時に表示しています。また、海底面、デコルマ面、海洋性地殻上面の3次元解釈を表示しています。



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