========================================CHIKYU MAIL NEWS====== ■「ちきゅうメールニュース」140号（2009年9月7日） 地球の謎に挑戦する地球深部探査船「ちきゅう」や IODP研究プロジェクトの最新情報、イベント情報など 科学と技術に関する記事を皆様にお届けします。 ============================================================== ------------------------------------------------- 【JAMSTECプレスリリース】 統合国際深海掘削計画（IODP） 地球深部探査船「ちきゅう」による南海トラフ地震発生帯掘削計画 〜第319次研究航海（平成21年度第１次・第2次研究航海）の結果について〜 （平成21年9月3日発表） http://www.jamstec.go.jp/j/about/press_release/20090903/index.html ------------------------------------------------- １．概要 独立行政法人海洋研究開発機構（理事長　加藤康宏）の 運用する地球深部探査船「ちきゅう」は、本年5月10日より、 統合国際深海掘削計画（IODP）（※1）による「南海トラフ 地震発生帯掘削計画」（南海掘削：NanTroSEIZE）（※2） ステージ2を紀伊半島沖熊野灘にて実施していましたが、 8月31日にIODP第319次研究航海（平成21年度第1次および 第2次研究航海）を終了しましたので、その結果概要を ご報告します。 ２．実施内容 平成21年度第1次研究航海では、 5月10日から7月31日 までの83日の間に、巨大地震発生帯直上域において IODP初のライザー掘削（※3）を実施し、海底下約1,500m 以深の岩石試料を採取すると共に、各種物理検層を 実施しました。平成21年度第2次研究航海では、 8月1日から31日までに、地震発生帯から延びる巨大分岐 断層浅部をライザーレスによる掘削同時検層 （LWD: Logging While Drilling）（※4）を実施しました。 また、将来予定されている長期孔内計測装置設置の ための準備を行いました。 本研究航海における共同首席研究者は、 荒木　英一郎（海洋研究開発機構・技術研究主任）、 Timothy Byrne (米国コネチカット大学・教授)、 Lisa McNeill (英国サザンプトン大学・准教授)、 Demian Saffer (米国ペンシルバニア州立大学・准教授)が 務め、8カ国・計26名の科学者が交代で乗船し研究を 実施しました。 ３．結果概要 第319次研究航海では、南海トラフの巨大地震発生帯 直上域（掘削地点C0009, NT2-11）と地震発生帯から 延びる巨大分岐断層浅部（掘削地点C0010, NT2-01）、 沈み込む前のトラフ底堆積層（掘削地点C0011, NT1-07）の 3地点（図1参照）で掘削を実施し、掘削地点C0009において 海底下1,510-1,593.9mの区間で、57.87mの柱状地質試料 （コア）の採取に、また、他の2地点において掘削同時検層 による孔内物性データの取得に成功しました。各 掘削孔の実績概要は表1の通り。 本研究航海の主な成果は以下の通りです。 （１）掘削地点C0009において、IODP初のライザー掘削に より海底下1,603.7mまでの掘削を行うと共に、 ライザー掘削機能を駆使し、地震発生帯研究のための 新たな各種計測に挑戦しました。地震発生帯直上域の 岩石層の掘削、コア採取、掘削孔壁の保護（ケーシング）を 含む、計画していた科学的・技術的な目標を達成し、 掘削孔直下のプレート境界断層付近の構造についても 孔内地震波探査（VSP: Vertical Seismic Profiling）による 詳細なデータを得ることができました。また、将来の 長期孔内計測装置設置のための準備を行いました。 １．IODP初の作業として、ライザー掘削の特徴である カッティングス（掘り屑）や、泥水に含まれるガスを 船上においてリアルタイムで分析しました。 ２．ワイヤーライン検層により、孔内の各種物性・ 孔壁画像を取得しました。また、孔内に降下した地震計群を 用いて、地震を発生させる断層のより具体的なイメージを 得ました。 ３．本航海では、掘削孔内で地殻応力および間隙水圧の 測定に12回成功しました（写真1）。これらのデータは 地震断層周辺の環境研究に重要な役割を果たすものであり、 沈み込み帯の断層における地震に関する理解が一層深まる 事が期待されます。 ４．「ちきゅう」と深海調査研究船「かいれい」二船を 用いた孔内地震波探査(VSP)を実施し、「ちきゅう」から 孔内に仮設置した地震観測センサーを用いて、孔井下に 位置する地震発生断層を含む詳細なプレート境界の構造の 推定を目指しました。「かいれい」からエアガンで 地震波を発振し、断層域からの地震波を掘削孔内の センサーではっきりと観測することができました。 この孔内地震波探査から得られる知見により、掘削可能 深度を超えた地震発生断層の研究が可能となります。 ５．本掘削孔の研究により、掘削された上部プレートでの 圧縮応力の向きは、沈み込むプレートの方向と一致して いることが明らかとなりました。ただし、分岐断層の 直上では、狭い範囲でこの方向に変化が見られました。 また、微化石やカッティングスから推定された地質年代から、 巨大地震発生帯の形成史および活動史について新たな 知見を得ることが期待できます（写真2）。 （２）掘削地点C0010においては、津波発生に関する 主要な断層であり、過去の巨大地震において地滑りを 発生させてきたと考えられる巨大分岐断層を、海底下 約400mで貫通しました。本掘削孔では、この場所から 掘削同時検層(LWD)により岩石物性を計測し、地層に 見られる応力に関する情報を取得しました。その後、 掘削孔壁の保護（ケーシング）を行い、将来の長期 孔内計測の実施に向けて、試験編成の降下試験や 簡易測定器の孔内設置を行いました。 ４．今後の行動予定 現在「ちきゅう」は四日市港で乗船研究者の交代および 資機材の積み込みを行っています。9月4日に四日市港を 出港し、IODP第322次研究航海(平成21年度第3次研究航海) として、引き続き10月10日頃まで掘削地点C0011において ライザーレス掘削を実施する予定です。共同首席研究者は、 斎藤実篤 (海洋研究開発機構・南海掘削研究チームリーダー) およびMichael Underwood (米国ミズーリ大学・教授)で、 9カ国・計27名の科学者が乗船し、研究を行います。 本研究航海は、地震発生帯に運び込まれる物質の初期状態の 解明を目的とし、全層の試料採取及び検層により堆積物の 組成・構造・物理特性のデータを取得する予定です。 （※）なお、上記の予定は海気象状況、地質状況等に よって変更することもあります。 ※1　統合国際深海掘削計画 (IODP： Integrated Ocean Drilling Program) 日・米が主導国となり、平成15年（2003年）10月から 始動した多国間国際協力プロジェクト。現在、欧州、 中国、韓国、豪州、インド、NZの24ヶ国が参加。日本が 建造・運航する地球深部探査船「ちきゅう」と、米国が 運航する掘削船を主力掘削船とし、欧州が提供する 特定任務掘削船を加えた複数の掘削船を用いて深海底を 掘削することにより、地球環境変動、地球内部構造、 地殻内生命圏等の解明を目的とした研究を行います。 ※2　南海トラフ地震発生帯掘削計画（南海掘削：NanTroSEIZE） 南海トラフは、日本列島の東海沖から四国沖にかけて 位置するプレート沈み込み帯で、地球上で最も活発な 巨大地震発生帯の一つ。南海トラフの一部にあたる 紀伊半島沖熊野灘は、東南海地震等の巨大地震震源と 想定される領域の深さが世界のプレート境界のなかでも 非常に浅く、「ちきゅう」による掘削が可能な海底下 6,000m程度であるという特徴を有しています。 南海掘削では、プレート境界断層および津波発生要因と 考えられている巨大分岐断層を掘削し、地質試料 （コア・サンプル）の採取や掘削孔内計測を実施する ことにより、プレート境界断層内における非地震性 すべり面から地震性すべり面への推移及び南海トラフに おける地震・津波発生過程を明らかにすることを目的と しています。 本計画は、全体として4段階(ステージ)に分けて掘削する 計画で、紀伊半島沖熊野灘において南海トラフに直交する 複数地点を掘削する予定。第1ステージは平成19年9月21日 から平成20年2月5日まで実施しました。 ※3　ライザー掘削 「ちきゅう」と海底の掘削孔を連結したパイプ （ライザーパイプ）の中をドリルパイプが通る 二重管構造での掘削方法。ライザーパイプとBOP （噴出防止装置）を用いて、海上での泥水循環掘削 （泥水で孔壁を保護し、地層圧力とバランスを 取りながら行う掘削）を行うことで、掘削孔の 崩れを防ぎ、より深くまで安定して掘削することを 可能とします。 ※4　掘削同時検層（LWD: Logging While Drilling） ドリルパイプの先端近くに各種の物理計測センサーを 搭載し、掘削作業と同時に現場での地層物性の計測を 行う技術です。地質試料の採取はできませんが、 掘削箇所の地層状況を“現場”で連続測定すること により、比較的短時間に地質情報を得ることができます。 これらにより、科学情報と共にその後の試料採取掘削等 に有用な掘削孔の安全監視及びリスク回避等の情報が 得られるため、南海トラフのような複雑な地質構造での 掘削には非常に有効です。今回取得したデータは、 比抵抗、地層密度、孔隙率、音波速度、自然ガンマ線、 流体圧、孔井傾斜など。 ------------------------------------------- 本プレスリリースの写真、図表はウェブサイトでご覧いただけます。 http://www.jamstec.go.jp/j/about/press_release/20090903/index.html ========================================CHIKYU MAIL NEWS====== 「ちきゅうメールニュース」登録中の方にお送りしています。 購読の登録・中止はこちらから http://www.jamstec.go.jp/chikyu/jp/mailnews/ 「地球発見」ウェブサイトは、地球深部探査船「ちきゅう」と その科学と技術に関する情報ポータルサイトです。 http://www.jamstec.go.jp/chikyu/ 統合国際深海掘削計画（IODP）は、複数の科学掘削船を用いて 深海底を掘削することにより、地球環境変動の解明、 地震発生メカニズムの解明、地殻内生命の探求等を目的として 研究を行う国際研究協力プロジェクトです。http://www.iodp.org/ 海洋研究開発機構地球深部探査センターは、IODP日本実施機関として 地球深部探査船「ちきゅう」を運用しています。 発行：JAMSTEC/CDEX　海洋研究開発機構 地球深部探査センター ==============================================================