国立先进工业科学技术研究所[主席石村和彦](以下简称“AIST”)地质信息研究部[研究部主任荒井耕作]宫川步首席研究员,阿部朋也研究员,住田龙也活断层和火山研究部首席研究员[研究部主任伊藤纯一]大坪诚首席研究员进行了地质信息研究对伊势湾和三河湾沿岸地区的调查表明,大约1500万年前形成的地球凹陷后来沿着断层隆起。倒置结构这是在日本西部首次观测到如此大规模且清晰的陆地反转构造。
8359_8546内陆地震规模的重要知识。
此成就的详细信息将于 2020 年 10 月 20 日(日本时间)公布地球和行星科学的进展在杂志上在线发表。

爱知县知多半岛西三河平原地下发现的地球反转结构
中京地区是继关东、近畿地区之后日本最集中的都市区之一,除了南海海槽地震等俯冲带地震外,也是需要防备内陆地震的地区。例如,1945年,震中位于中京地区的三河湾三河地震(里氏68级)是一次大地震,造成了很大的破坏,该地区需要为未来类似震级的地震做好充分的准备。因此,为了对地震运动进行高精度预测,需要了解该地区活动断裂的分布和形状,以及引起内陆地震的地壳变形。
AIST 保存着各种地质信息,作为我国的重要知识基础。作为其中的一部分,沿海地区地质和活动断层调查项目我们正在推动准备有助于评估沿海地区工业地点和地震防灾措施的地质信息。其中,2018年至2019年对伊势湾和三河湾沿岸地区进行的地质调查,使从知多半岛到西三河平原的地下地质结构(包括活动断层)可视化。
调查地下利用电力、地面震动等作为调查地下地质结构和断层的手段物理探索然而,广域地球物理调查一般不能揭示详细的地下结构,反过来,通过精确的地球物理调查也很难调查大范围的情况。因此,在这次调查中,除了现有的广域调查结果外,我们还通过精确检测断层等重要地点构成地下的岩石和地面的重量差异,进行了广域的详细调查。而且,为了利用这次的勘探方法清晰地描绘地质结构,需要调整很多参数,这通常是一项极其困难的任务。因此,我们开发了一种可以半自动同时确定多个需要调整的参数的方法,并将详细的地质结构可视化。
这次调查(图1,A-B线)显示,包括知多半岛在内的西三河地区地下有大片区域基岩(基岩)形状和内海断层和高滨断层结构的详细可视化(图2)揭示了内海断层向知多半岛(东北方向)倾斜,知多半岛一侧的基岩大幅凹陷,高滨断层是向知多半岛(西南方向)倾斜的断层(图3)。

图1 本测区地形图及活动断层分布(红线)
1945 年三河地震区(黄色)和震中(星号)。通过 A 和 B(白线)之间的物理探索来可视化地下。地形图使用的数据由 AW3D30(日本宇宙航空研究开发机构)提供。

图2 这次可视化的伊势湾和三河湾沿岸地区基岩的三维形状
在赤塔半岛下方可以看到基岩中的一个大凹陷(蓝色)。

图3 这次揭示的伊势湾和三河湾沿岸地区的基岩形状
赤塔半岛下方,基岩凹陷,顶部堆积了厚厚的沉积物。此外,还揭示了内海断层、高滨断层以及断层之间的地下基底的形状和地形。

图4 知多半岛周边过去发生的地壳变形(沉降②)和现在的地壳变形(隆起③)
呈“靴子”状突出到海中的赤塔半岛是地面沿断层隆起形成的半岛,但地下基岩却极大凹陷(图2中蓝色区域)。地面沿着这些断层的隆起和地下基岩的凹陷表明地球运动的方向在过去和现在之间发生了逆转(图4)。当地壳运动(沉积)发生时,沿断层形成凹陷,泥土和沙子从上方沉积到凹陷中。存款积累。此后,当地壳运动逆转,基岩沿断层上升(隆起)时,积累的沉积物上升并形成凸起的地形,但基岩中的凹陷仍保留在地下。这种地壳变形从沉降到隆起的逆转所形成的构造被称为反转构造,这是在日本西部首次观测到如此大规模且清晰的陆地反转构造。
在日本东部已经发现了与此类似的大规模反转结构,它对于理解东日本如何形成现在的形式(换句话说,日本土地的起源)发挥着重要作用。此外,日本东部的许多内陆地震都是沿着这种反转构造形成的活动断层发生的,这使其成为预测日本东部地震的重要地质信息。在日本西部发现这种倒置结构预计将有助于更好地了解日本西部的起源以及地震灾害预测方面的进展,与日本东部类似。例如,根据这次揭示的倒转结构,知多半岛可以说是“地壳变形化石”,地表上已经出现了过去地壳变形的痕迹(压痕),有人认为1945年1月发生的三河地震可能是由于近期地壳变形反转而形成的活动断层(高滨断层)的断层运动引起的(图5)。

图5 从知多半岛到西三河平原的地下景观
赤塔半岛下方是基岩中的一个大凹陷,该凹陷上升形成了赤塔半岛。知多半岛隆起时形成的活断层(高滨断层)被认为是 1945 年三河地震的源断层。
关于引发1945年三河地震的震源断层有多种理论,因此我们将汇总各种研究成果并检验高滨断层是震源断层的可能性。此外,这次开发的地下可视化方法可以应用于其他地区的调查,因此我们将继续对日本周边沿海地区进行地质调查,并传播对各地区的地质构造和地震灾害预防有用的研究成果。