3.4 深部地盤構造モデル
山形盆地断層帯の地震動予測地図作成を目的として、深部地盤構造モデルを検討した。
山形盆地周辺地域で屈折法および反射法地震探査、石油・天然ガスの基礎試錐、地熱調査・広域調査などのボーリング資料を収集し、深部地盤構造モデルを検討した。しかし、本地域では屈折法地震探査などの物理探査データが少ない。そのため、地質データを重力データ解析で検証し、深部地盤構造モデルを作成した。
深部地盤構造モデルの作成方法は次のとおりである。
- 物理探査データの収集・整理
- 地質データによる地質断面図の作成
- 重力データ解析による地質断面図の検証
- 物理探査データと地質断面図によるＰ波速度構造図の作成
- 物性値の設定
3.4.1 物理探査データの収集・整理
図3.4-1に山形盆地断層帯周辺で収集した文献の位置を示す。山形盆地断層帯周辺の屈折法地震探査として、山形盆地を東西に横断する測線（矢崎・井波，1964；東北農政局計画部，1982）、米沢盆地の測線（通商産業省，1970）、および月山～寒河江測線（中鉢，1990）がある。その速度構造断面を図3.4-2に示す。これらの測線のうち、米沢盆地測線（通商産業省，1970）は走時曲線を再解析している。図3.4-3に示すように、山形盆地断層帯を中心とした地域では、屈折法地震探査データが少なく、これらの文献だけでは深部地盤構造モデルを検討できない。
なお、新庄盆地と庄内平野ではやや深い反射法地震探査が行われている（池田ほか，2002；山形県，1999，2000）。これらの反射断面には速度値が示されていないので、地質データとして参考資料とした。
3.4.2 地質データの収集・整理
地質データを収集・整理し、第四紀基底（新第三系上面）、青沢玄武岩上面、および基盤岩上面の等深線図を作成した。図3.4-4に各地層の等深線図を示す。
各地域の地質データの概要は次のとおりである。
- 庄内平野および新庄盆地では、石油・天然ガス調査を目的として、反射法地震探査と深尺ボーリングが行われている（石油公団，1984など）。５万分の１地質図幅「清川」（大沢ほか，1986），「矢島」（大沢ほか，1988）では、石油資源開発株式会社および帝国石油株式会社の未公開資料や山形県調査資料を取りまとめて、詳細な地質断面図を作成している。深部地盤構造モデルの検討では、これらの地質断面図を参考にした。
なお、石油・天然ガス調査の深尺ボーリングは青沢玄武岩上面までの調査で、基盤岩を確認しているものは少ない。したがって、図3.4-4の等深線図には基盤岩上面のコンターを示していない。深部地盤構造モデルの検討では、青沢玄武岩の厚さを約1,000ｍとして想定地質断面図を作成し、これを重力データ解析で検証した。
- 山形盆地では、地盤沈下対策を目的として既存ボーリングが収集・整理されている（東北農政局計画部，1982；吉田，1985）。これらの文献から、第四系基底の等深線図を推定した。また、山形盆地を横断する屈折法地震探査（矢崎・井波，1964）や北村編（1986）の地質断面図から基盤岩の深さを推定した。
- 米沢盆地では，第四系基底に達した既存ボーリングを取りまとめ，第四系基底の等深線図が作成されている（本田，1983）。基盤岩上面の深さは、屈折法地震探査（通商産業省，1970）や北村編（1986）の地質断面図から推定した。
- 地熱資源調査として，「蔵王」，「肘折」，「銅山川下流」地域で深尺ボーリングが行われている（財団法人 日本地熱資源開発促進センター，1976；地質調査所，1976；新エネルギー総合開発機構，1983など）。
「山形吉野」地域で資源探査を目的とした深尺ボーリングが行われている（通商産業省，1967，1969，1970；金属鉱業事業団，1973，1975など）。
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