3.4 深部地盤構造モデル3.4.1 深部地盤構造モデル作成の手順深部地盤構造モデルの作成にあたっては、対象地域内の物理探査に関する資料および地質に関する資料を収集・整理し、地盤の速度構造モデルとしてとりまとめる。しかし当該地域は、特に中国地域においては、深部構造の検討に有用となるような既往資料は少ない。これは、
等の理由によるものである。
3.4.2 地質区分の設定深部地盤構造モデルの作成を行うため、3.2節で述べた構成地質をその年代や岩相を考慮して以下のように区分した。表3.3に地質区分表を示す。 （１）基盤岩類（表3.3の 6. 層） 中古生層、変成岩類、深成岩類、後期白亜紀火山岩類、古第三紀木地山火山岩類などの先第三系については、岩塊が堅硬で割れ目が少なく、地震基盤に相当するものとして基盤岩類として一括した。ただし、白亜紀後期の和泉層群は、中古生層の付加体とは異なった堆積盆での生成層であり、速度値が3～3.5km/s程度と小さい（伊藤ほか, 1996）ため基盤岩類には含めなかった。 （２）被覆層の区分 基盤岩類を覆う白亜紀以降の地質は、以下のように区分した。
3.4.3 地質構造モデルの検討前述の地質区分に基づき、各地質の分布や構造等を検討した。当該地域における各地質区分の特徴を、以下に概述する。 （１）完新統および更新統(第四系) 播磨平野および香川県の平野部ではボーリング資料が多く、その分布や層厚が概ね把握されている。播磨平野では、姫路、高砂、加古川の臨海部で約200mの層厚となっている。香川県の讃岐、丸亀、三豊の各平野では、臨海部で最大150～200mの厚さがある。岡山、倉敷平野は資料が少ないため不明な部分が多いが、第四系の厚さは概ね100m以下と推定される。宍道湖-中海の低地帯では音波探査等によって第四系の厚さが推定されており、数10mと非常に薄い。 （２）鮮新統 三朝層群および照来層群が広く分布する。岡山-鳥取県境の人形峠周辺で三朝層群のボーリング資料（山田,1961）があるが、それ以外には厚さを確定できる資料はない。基盤を緩く覆っており、200～300m、最大500m程度と推定される。一方、地表には現れていないが、石油天然ガス調査の基礎試錐では日本海側の海盆に鮮新世の堆積物が記載されている。 （３）中部中新統(上部層) 中国山地から瀬戸内には備北層群および勝田層群が点在しているが、個々の層厚は比較的薄い。資料は少ないが、概ね100m前後、最大でも200m程度と推定される。岡山県児島湾では、ボーリング調査で厚い中新統が潜在していることが確認されている(多井, 1963)。 （４）中部中新統下部層～下部中新統 グリーンタフを主体とする中新統下部層は、山陰地域の海岸に沿って帯状に広がっている。ここでは地溝状の構造盆地が発達し、これを埋めて厚い本層が分布している。中海、宍道湖の温泉ボーリング以外に本層の厚さを確定できる資料はないが、厚い箇所では1000m以上に及ぶと想定される。また、但馬の北但層群は2000m以上、豊岡市付近の北但層群は1500mなどの記載もある（国土庁,1974、兵庫県,2000）。 （５）古第三系 三田盆地およびその南側に分布する神戸層群は、有馬-高槻構造線などの断層崖に規制された半地溝部を埋積した形状を成しており、断層崖付近では急激な落込みを呈する。ボーリング資料は分布域端部のみで、盆地内部の厚さを確定できる資料はないが、最大500m程度と推定される。 （６）基盤岩類 山地部では被覆層は薄く、概ね表層付近から基盤岩が現れる。日本海側では落込みが大きく、基盤岩の上面は確認されていない。 3.4.4 地質区分に対応するP波速度の検討地質モデルの各地質区分に対して適用するＰ波速度を、以下のような資料を参考として検討した。
地質区分と文献による速度値の関係を表3.4に示す。各地質区分におけるＰ波速度値を以下に検討する。 （１）完新統および更新統(第四系) 完新統、更新統は概ね1.6～2.0km/sの範囲となる。更新統に区分している大阪層群の一部は鮮新世の堆積物であり、この部分は速度値も若干大きくなっている。ただし、鮮新世の大阪層群は当区域では分布が狭く、とくに区分はしないこととする。 （２）鮮新統 鮮新統のデータはほとんどなく、当該地域内では2.0km/sの値が得られているのみである。これは海底のボーリング調査であり、陸上では若干大きくなることも考えられる。 （３）中部中新統（上部層） 速度値の下限は概ね2.0km/sであるが、上限値にはばらつきが見られる。このうち、大きな速度値を示すものは下部層との境界付近に位置している。全体としては2km/s台前半の速度値と考えられ、下部層に近づいた範囲では2km/s台後半から3km/s台になると推定される。 （４）中部中新統下部層～下部中新統 2km/s台の値は表層付近の局所的な値であるが、これを除外しても3.2～4.8km/sまで幅が大きい。中新統の地層は山陰地域から日本海海底にかけて広く分布しており、その層厚は数1000ｍに達する。このためHi-net資料は本層の深部には至っておらず、このため4km/s台の速度値が出現していないと考えられる。また、基礎試錐の資料では4km/s台の上面を音響基盤として解析している。したがって、本層は速度層構造としては3km/s台と4km/s台の２層に区分する必要があると考えられる。 （５）古第三系 対象とする地層が神戸層群のみでデータは少ない。概ね3km/s前後の速度値と考えられる。 （６）基盤岩類 全体に速度値の幅は大きいが、深度の浅いボーリング調査や距離の短い物理探査については、表層の緩み、風化帯でとどまっている可能性が大きい。距離の長い地震探査資料では5km/s台の速度値が得られており、これが基盤岩類の地震基盤としての真の値と考えられる。 以上の検討結果に基づいて、各地質区分とＰ波速度の関係を以下のように設定し、速度層モデルを作成する。設定したＰ波速度と地質区分および地層名の関係を表3.5に示す。図3.5 (1) ～ (6) に検討より作成した地質境界の上面標高等高線図を示す。
3.4.5 速度構造モデルの作成前項までの検討結果を元に、当該地域の速度構造モデルを検討した。その際、既往文献などとのチェックを行い、図3.5 (1) ～ (6) に示した地質構造境界の修正も行った。主な修正箇所は、以下の地域である。 1) 京都北部、若狭湾周辺域 丹後半島の地質文献(山元ほか, 1988)や海域の音響探査(山本ほか, 1993)などから地質モデルを検討した。 2) 播磨灘海底 海底重力探査(駒澤ほか, 1996)や反射法地震探査(横倉ほか, 1996)などから、基盤上面深度は淡路島西方の断層落込み部が最も深く 1000m程度と推定した。 3) 四国東部～紀伊半島の中央構造線沿い（和泉層群の地下構造） 中央構造線沿の北側に沿って、後期白亜系の和泉層群が領家花崗岩類と中央構造線に挟まれた細長い堆積盆を埋めて分布している。和泉層群は中央構造線の左横ずれ運動により、断層北側の堆積盆に形成された上部白亜紀の堆積岩である。既往文献によれば、本層のＰ波速度は2.7～4.2km/sであり、地震基盤とはならないので、基盤岩類（三波川帯および領家帯）と区分した。 本検討地域の一部または周辺部には、深い地盤構造モデルが既に作成されている地域がある。当該地域の東側には、既に地震動予測地図を作成している「琵琶湖西岸断層帯」で用いた深い地盤構造モデルが存在し、表3.6に示す速度層モデルを設定している。この表において、速度層１～５は大阪層群、古琵琶湖層群および相当層、６、７は堆積盆地下における岩盤の風化帯、８の上面が地震基盤面にあたる。このうち大阪層群、古琵琶湖層群および相当層については、個々の堆積盆地における検討で表3.7に示す層区分を行い、全体として1.6、1.8、2.0、2.2、2.5km/sの５層を設定したものである。 （１）完新統、更新統、大阪層群および相当層 山陰～中四国地域の大阪層群および相当層は、隣接する大阪平野の区分と同様の３層区分（1.6、1.8、2.5km/s）とする。区分は、香川ほか （2003）のモデルによる比例配分とする。 （２）鮮新統 山陰地域にやや広く分布しており、データが少なく判定は困難であるが、大阪層群の最下部層と同じ2.5km/s層とする。 （３）第四紀火山 鳥取の大山火山噴出物が対象となり、速度検層の結果から2.5km/s層とする。 （４）中部中新統（上部層） 下位層近くでは速度値が大きくなるが、固結度が低く概ね2km/s台半ばと考えられ、上記と同様の2.5km/s層とする。 （５）中部中新統下部層～下部中新統 地層が厚く速度値の幅も大きいため、3km/s台前半と4km/s台前半の２層に区分する。後者はいわゆるグリーンタフに相当し、火山砕屑物を主体とする。速度値のばらつきが大きく判定は難しいが、上位層は3.3km/s、下位層は4.4km/sとする。 （６）古第三系 神戸層群が対象となるが、分布は三田盆地付近に限られ層厚も最大500m程度と薄い。固結の程度が小さい堆積岩であり、中部中新統下部～下部中新統の上位層と同じ3.3km/sとする。 （７）後期白亜系 和泉層群は、新鮮部では3.5～4km/s程度の速度値が推定され、3.8km/sとする。 （８）地震基盤 地震基盤上面は琵琶湖西岸断層帯で設定している5.2km/sとする。 山地部で地表に露出している基盤岩については、風化を考慮して表層部の速度値を低下させる。風化帯の設定は、検討地域内のK-NETおよびKiK-netデータを統計処理してＰ波速度と深度の関係式を求め、区分した各層の速度値が現れる深度を風化深度とした。図3.6にＰ波速度と深度の関係を示す。 3.4.6 物性値の設定Ｓ波速度の値は、検討地域を含む周辺のK-NETおよびKiK-netのＰＳ検層結果から、Ｐ波速度とＳ波速度の関係を求め設定を行った（図3.7）。両者の関係式は以下のとおりである。
密度値については、Ludwig et al. (1970) の関係図から求めた（図3.8）。 3.4.7 ３次元速度構造モデルの作成以上の検討より作成した３次元速度構造モデルを図3.9 (1) ～ (8) に、南北方向断面図を図3.10 (1) ～ (2) に示す。以下に各速度層の特徴を述べる。 （１）1.6～2.5km/s層 大阪湾、播磨灘、紀伊水道および京都、近江盆地では本速度層に対比される大阪層群相当層が厚く堆積し、最大3000m以上に達している。また、播磨平野、岡山平野などの瀬戸内の平野部でも数100mの厚さがある。 （２）3.3km/s層 山陰および日本海において2.5km/s層の下に厚く、下面の深度は鳥取沖の最深部で-4000mに達する。 （３）3.8km/s層 中央構造線北側の和泉層群に対比され、細長い地溝状に分布する。最深部の深度は-3000mに達する。 （４）4.4km/s層 山陰の海岸部から日本海および兵庫県北部で厚い。上位層である3.3km/sおよび2.5km/s層も厚いため、本層の下面深度は日本海で-5000 ～ -6000mに達する。 （５）5.2km/s層（地震基盤） 中国山地ではほぼ地表付近から基盤が現れる。上述のように、山陰から日本海、近江、京都盆地から大阪湾、紀伊水道、および中央構造線沿いに本層上面が深くなる。 （６）工学的基盤 図3.11に浅いボーリングデータを用いて作成した工学的基盤（Ｎ値50以上の上面）の深度コンター図を示す。 |
2.0km/s未満 ： 
＝0.1620