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重力図　25


Gravity Map Series 25


広島地域重力図 (ブーゲー異常) 1:200,000
Gravity map of Hiroshima district (Bouguer anomalies) 1:200,000

佐藤 秀幸, 広島 俊男, 森尻 理恵, 村田 泰章, 名和 一成, 牧野 雅彦, 駒澤 正夫, 上嶋 正人, 石原 丈実, 岸本 清行, 大熊 茂雄, 西村 敬一, 小室 裕明, 大野 一郎, 志知 龍一
SATOH Hideyuki, HIROSHIMA Toshio, MORIJIRI Rie, MURATA Yasuaki, NAWA Kazunari, MAKINO Masahiko, KOMAZAWA Masao, JOSHIMA Masato, ISHIHARA Takemi, KISIMOTO Kiyoyuki, OKUMA Shigeo, NISHIMURA Kiichi, KOMURO Hiroaki, OHNO Ichiro, SHICHI Ryuichi
2007年 7月13日　発行

広島地域の重力異常

　20万分の1重力図「広島地域重力図(ブーゲー異常)」は， 北緯34度00分から35度40分，東経132度00分から133度 7分30秒までの範囲において，重力データの新規測定及び 既存重力データの編集作業を行い作成された．当該範囲で 使用した測定点は合計14,756点で，そのうち陸域は8,480点， 海域は6,276点である．陸域で取得された測定点の内訳は， 産業技術総合研究所地質調査総合センター834点，新エネ ルギー・産業技術総合開発機構827点，石油天然ガス・金 属鉱物資源機構(旧金属鉱業事業団)2,489点，国土地理院 546点，名古屋大学2,092点，島根大学1,125点，愛媛大学 423点，岡山理科大学144点である．また海域については， 地質調査所白嶺丸によるGH852，GH862及びGH864航海 により日本海で取得された5,990点のデータ，東京大学海洋 研究所淡青丸によるKT91-10次航海(小泉ほか，1994)によ り瀬戸内海で取得された286点のデータを使用した．なお， 本重力図編集にあたり，地質調査総合センターでは，既存 重力測定点の分布にやや偏りがあったことから，山口県岩 国市，広島県広島市，廿日市市及び東広島市を中心とした 地域において，2001年から2005年にかけて新たに重力測定 を実施した．
　産業技術総合研究所地質調査総合センターの重力図シリ ーズでは，全国カバーのために統一的な処理方法を採用し ている．測定重力値は，日本重力基準網1975に準拠したも のであり，広域重力場は測地基準系1980に基づく正規重力 式を使用した．地形補正は，「国土情報整備事業」の一環と して国土交通省国土地理院において作成された標高に関す る国土数値情報資料，数値地図50mメッシュ(標高)及び海 上保安庁発刊の海底地形図を用いて60kmまで実施した 各種の重力補正の方法は，地質調査所重力補正手順 SPECG1988(地質調査所重力探査グループ，1989)に基づい ている．ブーゲー補正，大地補正及び地形補正に用いた仮 定密度は，2.3g/cm3である．また，海域の船上重力データ については，変針点付近の不良データを予め除去し，その 他の船上重力データ取得に関わる誤差から生じる不自然な 短波長異常は，水深に対応する上方接続フィルターを施し て除去した(駒澤ほか，1999)．このような処理手順により 得られた仮定密度2.3g/cm3の重力図をここに示す．
　本地域を大きく特徴付ける重力異常として，本地域東部 の広島県三次市付近から南西部の山口県岩国市付近にかけ て広く分布する低重力異常帯，本地域北部島根半島付近に 東北東から西南西または西方にかけて分布する高重力異常 帯及び島根県江津市付近に分布する高重力異常体などが挙 げられる．本地域中央部から南部にかけて広範囲に分布す る低重力異常帯は，100万分の1重力図(駒澤ほか，1999)で 示されている中国地方瀬戸内海側(山口県東部から岡山県西 部)に広域的に分布する低重力異常帯の一部を表しているよ うに解釈できる．20万分の1地質図「広島」(山田ほか，1986) によると，この低重力異常帯は大局的に見ると白亜紀後期 の高田流紋岩類及び広島花崗岩類などの深成岩類の分布域 と対応している．特に花崗岩は，その鉱物組成により細か く分類されるものの，新生代の堆積岩地域を除くと，周囲 の岩石よりも相対的に密度が小さいので，重力異常として は低異常(負値)を与えることが考えられる．また本地域では， 広島花崗岩帯としてかなり広範囲に分布していることから， 重力異常としては比較的長波長成分に影響を及ぼすことが 考えられる．従って，この低重力異常帯は，局所的な地質 構造を反映したものではなく，広域的な大構造を反映して いるものと考えられる．一方，本地域中央部に位置する中 国山地から島根半島にかけては，高重力異常(正値)帯が分 布している．特に，島根半島から日本海にかけては最大+55mgal， 江津市付近には最大+43mgalを有する2つの高重力異常が 顕著である．日本の地質「中国地方」編集委員会編(1987) 及び鹿野ほか(1988)によると，前者は新第三紀中新世の石 見層群，後者はジュラ紀またはそれ以前の三郡変成岩類の 分布域にそれぞれ対応している．20万分の1地質図「松江 及び大社」(坂本ほか，1982)によると，島根半島付近には， 粗粒玄武岩の貫入が一部に見られるものの，主に流紋岩か らデイサイト質溶岩及び同火砕岩が，そして，同半島すぐ 南方に位置する出雲平野には第四紀の堆積層がそれぞれ分 布している．この高重力異常帯は，島根半島に分布する新 第三紀中新世の石見層群と出雲平野を構成する第四紀の堆 積層との間の密度コントラストが非常に大きいために生じ ているものと考えられる．なお，この高重力異常帯は，山本・ 志知(2004)でも図示されているが，本重力図では船上重力 データを用いて陸域の重力データと併合処理を行ったこと により，海域におけるその分布域について新たに表現する
ことができた．
　ところで，本重力図では仮定密度2.3g/cm3のものを示し たが，ブーゲー異常は，仮定密度(もしくは，補正密度)の とり方で地形との相関度が異なる場合がほとんどである(付 図3参照)．実際，表層地質は変化に富んでいることから， 1枚の図面全体に対して，その中の局所的な地域ごとに最 適な仮定密度を設定することは難しい．そこで，重力異常 の計算では，作図範囲全体に対して，地形の起伏と無相関 になる最適な仮定密度を採用するのが一般的である．第1 図と第2図に，それぞれ仮定密度2.0g/cm3及び2.67g/cm3 の重力図を示す．大局的に見ると，コンターのパターンは 2.3g/cm3の重力図と大きく変わることはない．しかし，本 地域全体に対して，特に山地での重力異常のコンターパタ ーンに着目すると，標高と地形との間には，仮定密度が小 さいほどより大きな相関のあるパターンを，仮定密度が大 きいほどよりなめらかなパターンを示していることがわかる． このことから，ほとんど山地から構成されている本地域の 仮定密度は，2.67g/cm3に近い値が適していると考えられる．


第1図　重力（ブーゲー異常）図
仮定密度：2.0 g/cm3．コンター間隔：1 mgal．波線は負値を示す． HとLは各々高重力異常および低重力異常を示す． 太線は活断層分布(活断層研究会編，1991)を示す．
Fig.1 Gravity map (Bouguer anomaly)
Assumed density: 2.0 g/cm3. Contour interval: 1 mgal.Dashed lines indicate negative values. H and L indicate high and low gravity anomalies, respectively.Thick solid lines indicate active faults.


第2図　重力（ブーゲー異常）図
仮定密度：2.67 g/cm3．コンター間隔：1 mgal．第1図参照．
Fig.2 Gravity map (Bouguer anomaly) Assumed density: 2.67 g/cm3. Contour interval: 1 mgal.See　Fig. 1.

　次に，本重力図作成に使用した500mメッシュデータに 対して，上方2�劼旅發気砲�けるブーゲー異常を計算した 上方接続図を第3図に示す．この図は，地下深部の構造や 大局的な構造を見易くするために，本重力図に対してロー パス・フィルター処理を施したものである．第3図では， ブーゲー異常の広域的特徴が明瞭で，本地域南側半分には 負の低重力異常帯が広く分布し，廿日市市西方及び岩国市 南西方の低重力異常体の存在がより顕著に現れている様子 がわかる．


第3図　上方接続図
仮定密度が2.3g/cm3の重力(ブーゲー異常)図を2�匸緤�接続． コンター間隔：1mgal．負値には影を付けて表示している．太線は活断層分布(活断層研究会編，1991)を示す．
Fig.3 Regional Bouguer anomalies continued upward 2 km Contour interval：1 mgal. Gray areas indicate negative values.
Thick solid lines indicate active faults.

　さらに，第4図には，第3図を広域トレンドとして除去し た上方接続残差図を示す．これは本重力図に対して，ハイ パス・フィルター操作を施したものである．そのため上方 接続残差図は，深部構造による重力異常が除去されている ので，深度数��(必ずしも上方接続高度と同じ2�劼任呂� い)よりも浅い構造が抽出できるという利点を有する．先に 述べた広域的な低重力異常帯も広域トレンドとして除去さ れている．そこで，第4図を見ると，島根半島と出雲平野 との境界付近では，東西ないし東北東から西南西にかけて コンターが伸び，さらにその間隔が非常に急峻になってい ることがわかる．これは，島根半島付近に分布する高重力 異常帯と出雲平野に広がる(相対的に)低重力異常帯との境 界に対応する．このことから，この高重力異常帯は，浅部 の地質構造に大きく起因していることが推定される．


第4図　上方接続残差重力図
上方接続図(第3図)を仮定密度が2.3g/cm3の重力(ブーゲー異常)図から引いた残差図．コンター間隔：1mgal．第3図参照．
Fig.4 Residual Bouguer anomalies with the removal of the 2 km upward-continuation. See Fig.3.

　最後に，本重力図作成に使用した500mメッシュデータ から計算された水平微分図を第5図に示す．水平微分図は， 断層のような線状の構造異常がある場所などで，水平微分 値が大きくなるという特徴を持つ．第5図では，水平微分 値が大きい地域として，島根半島付近の高重力異常帯を挟 むようにその北側と南側に，それぞれ東西方向に2帯分布 しているのが確認できる．このような特徴から，断層(また は伏在断層)が存在する可能性も考えられるが，大きく異な る密度を有する2つの岩体の物質境界であるという解釈で も説明ができる．従って，断層の存在を本図だけから判断 することは，今のところ難しい．また本地域には，活断層 研究会編(1991)により活動度Bとして推定されている，岩 国断層及び五日市断層が，山口県東部から広島県南西部に かけて分布している．これらの断層と水平微分図を比較し てみると，両者の間には特に顕著な対応は見られないよう である．


第5図　水平微分図
仮定密度が2.3g/cm3の重力(ブーゲー異常)図から計算．コンター間隔：1mgal/�辧�3mgal/�勸幣紊鳳△鯢佞韻拭ヂ�3図参照．
Fig.5 Horizontal gradients of Bouguer anomaly
Contour interval：1mgal/km. Gray areas indicate values more than 3 mgal/km. See Fig.3.

Gravity Map of Hiroshima District (Bouguer Anomalies)

A new gravity map of Hiroshima district has been published. Compiled gravity data within the map area were 14,756 stations including new gravity stations on land. All measured gravity data were referred to the Japan Gravity Standardization Net 1975 (JGSN75) and normal gravity values were calculated according to the Geodetic Reference System 1980 (GRS80). Bouguer, terrain and other corrections were made by the standard procedure of gravity data processing at the Geological Survey of Japan (SPECG1988). The Bouguer and terrain corrections were carried out as an effect of bounded spherical crust and actual topographic undulation relative to the spherical surface, respectively, within the same distance range of 60 km. The density for both Bouguer and terrain corrections is taken to be 2.3g/cm3. The Bouguer anomaly map revealed the following main features:(1) A broad gravity anomaly is distributed in the central to the southwestern part of the study area. Comparing with a geological map (Yamada et al.,1986), the distribution of this anomaly is consistent with that of the Takada rhyolites and Hiroshima granitic rocks in the late Cretaceous. (2) A steep gravity gradient between positive and negative gravity anomalies is situated in the northern edge of the Izumo plain extending toward the Sea of Japan.
This gravity gradient may be caused by the shallow and local geological structure. We show gravity maps with assumed densities of 2.0g/cm3(Fig.1) and 2.67g/cm3(Fig.2), respectively. Regional Bouguer anomalies(Fig.3), gravity residual anomalies with the removal of the 2 km upward-continuation (Fig.4) and horizontal derivation(Fig.5) maps were also shown in this side. The Bouguer anomalies caused by local geological feature are clearer on the residual map. The horizontal derivation map clearly shows structural boundaries.

文献
活断層研究会編(1991)新編日本の活断層―分布図と資料―．
東京大学出版会，437p.
鹿野和彦・松浦浩久・服部　仁・山田直利・東元定雄・広島俊男・須田芳朗・駒澤正夫(1988)20万分の1地質図「浜田」，地質調査所．
駒澤正夫・広島俊男・石原丈実・村田泰章・山崎俊嗣・上嶋正人・牧野雅彦・森尻理恵・志知龍一・岸本清行・木川栄一(1999)100万分の1日本重力図(ブーゲー異常)，地質調査所．
日本の地質「中国地方」編集委員会編(1987)日本の地質7中国地方．共立出版，290p.
坂本　亨・山田直利・須田芳朗(1982)20万分の1地質図「松江及び大社」，地質調査所．
山田直利・東元定雄・水野清秀・広島俊男・須田芳朗(1986)20万分の1地質図「広島」，地質調査所．
山本明彦・志知龍一編(2004)日本重力アトラス−西南日本および中央日本−．東京大学出版会，12p.
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