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重力図 27


Gravity Map Series 27


岡山地域重力図 (ブーゲー異常) 1:200,000
Gravity map of Okayama district (Bouguer anomalies) 1:200,000


村田 泰章, 駒澤 正夫, 牧野 雅彦, 佐藤 秀幸, 名和 一成, 上嶋 正人, 岸本 清行, 大熊 茂雄, 志知 龍一, 小室 裕明, 西村 敬一, 赤松 純平
MURATA Yasuaki, KOMAZAWA Masao, MAKINO Masahiko, SATOH Hideyuki, NAWA Kazunari, JOSHIMA Masato, KISIMOTO Kiyoyuki, OKUMA Shigeo, SHICHI Ryuichi, KOMURO Hiroaki, NISHIMURA Kiichi, AKAMATSU Junpei
2009年 8月 7日 発行


岡山地域の重力異常

 本重力図の図郭は,20万分の1 地勢図「岡山及び丸亀」の北部,「高梁」, 「松江」の南部をカバーする北緯34度20分から35度40分,東経133度から134度7分30秒である.図郭 の東端が地勢図よりも7分30秒だけ拡張されているのは,隣接する重力基本図との 接合のためである.
 本重力図の編集に用いた重力測定点は合計13,860点で,そのうち陸域は12,404 点,海域は 1,456点である.陸域で取得された測定点の内訳は,岡山理科大学3,515点,石油 天然ガス ・金属鉱物資源機構2,239点,島根大学1,658点,名古屋大学1,575点,産業技術総合研究所 地質調査総合センター1,381点,新エネルギー・産業技術総合開発機構765点,岡 山県442点,国土地理院402点,新エネルギー財団335点,京都大学理学部46点,愛媛大学46点 である. この中で,島根大学,名古屋大学,京都大学理学部,愛媛大学の測定データは,The Gravity Research Group in Southwest Japan (2001) に収録されたデータであり,石油天 然ガス・金属鉱物資源機構,新エネルギー・産業技術総合開発機構の測定データは,地質調査総合 センター(2004)に収録されている.海域のデータについては,地質調査所白嶺丸 GH77-2及びGH86-2,GH86-4航海により取得された694点のデータ,東京大学海洋研究所淡青 丸KT911次航海(小泉ほか,1994)により瀬戸内海で取得された651点,海上保安庁が取得 した111点のデータを使用した.
 本重力図の編集にあたり,地質調査総合センターでは2001年から2006年にかけ て,既存重力 測定点の分布密度が比較的低かった倉敷市周辺,瀬戸内海の島々,岡山県と鳥取 県の県境付近について調査を行うと共に,2000年10月6日に発生した鳥取県西部地震の震源域において も,詳細な重力分布を把握する必要があると判断し,精力的に重力調査を実施し た.また図郭全域において,既存データの精度が危ぶまれる箇所について補足調査を行っ た.新規測定点の合計点数は1,136点であり,その測定点の位置は2周波GPS受信機による高 速スタッティック測量により求めた.
 重力基本図の共通仕様として,第1図と第2図にそれぞれ2.00 g/cm3と2.67 g/cm3で補正した重力図,第3図に重力図を上方2kmに上方接続して得られた重力図,第4図に 大局的な傾向を取り除いた残差重力図,第5図に重力異常の変化の度合いを示す水平微分 図を示す. なお今回は,第3〜5図の作成には仮定密度2.67 g/cm3の重力図(第2図)を使 用した.
 本重力図の範囲は,岡山県と鳥取県の県境を脊梁部とする中国山地と,その南 北に広がる標高200〜600メートルの高原地形を含む.この範囲の中国山地は,大山の1,729m を最高峰とし,蒜山,道後山などの1,200m程度の山々が連なる.平地部は,米子平野,津 山盆地と面積の狭い小盆地などに限られ,瀬戸内海沿いの平野部は,干拓,埋め立てによ って造成されたものである.地質的には,白亜紀後期から暁新世の花崗岩が卓越し,井原 市周辺などに古生代ペルム紀〜中生代三畳紀の堆積岩と変成岩が複雑に分布し,その中に は超塩基性岩も散在する.大山は,約100万年前から約2万年前にかけて活動した巨大な成 層火山である.


第1図 重力図(ブーゲー異常)(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はそれぞれ高重力異常,低重力異常を示す. 太い実線は活断層(活断層研究会編,1991)を示す.太い点線は2000年鳥取県西 部地震の地震断層(伏島ほか, 2001)を示す.
Fig. 1 Gravity Map (Bouguer Anomalies) (Assumed Density: 2.0 g/cm3)Contour interval is 1 mGal. Dashed lines indicate negative values. H and L indicate high and low gravity anomalies, respectively. Thick solid lines indicate active faults. Thick dotted lines indicate earthquake faults of the 2000 Tottori-ken Seibu earthquake by Fusejima et al. (2001).


第2図 重力図(ブーゲー異常)(仮定密度:2.67 g/cm3
コンター間隔:1 mGal.波線は負値を示す.HとLはそれぞれ高重力異常,低重力異常を示す. 太線が示す内容は第1図と同じである.
Fig. 2 Gravity Map (Bouguer Anomalies) (Assumed Density: 2.67 g/cm3
Contour interval is 1 mGal. Lines specification is the same as Fig. 1.


第3図 上方接続図
仮定密度が2.67 g/cm3の重力図を2 km上方接続.コンター間隔:1 mGal.負値に は影を付けて 表示している.太い実線は活断層(活断層研究会編,1991)を示す.太い点線は 2000年鳥取県西部地震の地震断層(伏島ほか, 2001)を示す.
Fig. 3 Regional Bouguer anomalies continued upward 2 km.
Contour interval is 1 mGal. Gray areas indicate negative values. Thick short solid lines indicate active faults. Thick dotted lines indicate earthquake faults of the 2000 Tottori-ken Seibu earthquake by Fusejima et al. (2001).


第4図 上方接続残差図
仮定密度が2.67 g/cm3の重力図(第2図)から上方接続図(第3図)を差し引いた残差重力図. コンター間隔:1 mGal.負値には影を付けて表示している.太線が示す内容は第 3図と同じである.
Fig. 4 Residual Bouguer anomalies with removable of the 2 km upward-continuetion.
Contour interval is 1 mGal. Gray areas and lines denote the same as in Fig. 3.


第5図 水平微分図
仮定密度が2.67 g/cm3の重力図から計算した.コンター間隔:1 mGal/km.3mGal/km 以上の地域に影を付けた.太線が示す内容は第3図と同じである.
Fig. 5 Horizontal gradients of the Bouguer anomaly map shown in Fig. 2.
Contour interval is 1 mGal/km. Gray areas indicate values more than 3 mGal/km. Lines denote the same as in Fig. 3.

 同地域には多様な地質が分布するために,全域で地形の影響の無い重力図を単 一の密度で補正して作成することはできないが,ABIC最小化法(Murata,1993)によって求めたこの 地域の最適な補正密度は2.55 g/cm3であった.大山・蒜山周囲の新しい火山岩地 域では,2.30 g/cm3で補正されている本図が最も滑らかであり,花崗岩地域では2.67 g/cm3の重力図が一番滑らかである.ABIC最小化法で推定された2.55 g/cm3は,これらの平均 値であることが分かる.
 本図及び第1図から第5図に示した重力図から読み取ることができるこの地域 の重力異常の特徴は,以下の通りである.
(1)正重力異常が大部分の地域を占め,負異常は図郭南西部と中央部で舞鶴帯と中国帯 に貫入した花崗岩地域に限られる.
(2)島根半島の高重力異常と中海の低重力異常は,最大で約50 mGalの重力差があ り,この重力異常の急変帯は東北東−西南西の方向に本重力図の図郭を超えて延伸し ている. この重力異常は,基盤の昇降運動によって形成された地殻構造に起因していると 思われ,宍道褶曲と褶曲にほぼ平行する宍道断層,大社衝上断層(日本の地質「中国地方」編集委 員会編,1987;坂本ほか, 1982)と調和的である.
(3)短波長の高重力異常は,舞鶴帯と中国帯,特にその中でも塩基性岩と超塩基性岩 の分布と一致する.
(4)内陸部の重力異常の急変帯は,中古生層と花崗岩類(寺岡ほか, 1996;松浦ほ か,2002)の境界に沿って現れることが多く,両岩体の大きな密度差を反映している ものと思われる.
(5)本図では、大山から蒜山にかけて,周囲よりも5〜10mGal低い重力異常が認め られ,そのピークは蒜山高原にある(小室ほか, 1997).
(6)上で述べた地域以外では,花崗岩類に覆われた高原地形を反映して,比較的になだ らかな重力異常変化を示している.
(7)2000年鳥取県西部地震の地震断層(伏島ほか, 2001)に対応する重力異常は,本図 の縮尺・コンター間隔の重力図では明瞭ではないため,さらに詳細な解析が必要である.
 本重力図は,日本重力CD-ROM(地質調査総合センター(編), 2004)に収録され ているプログラム(maplin.for)を用いてグリッドデータを作成し,JKGLIB(村田, 2007) を用いて 図化した.第1図から第5図のグリッドデータは,GMT(Wessel and Smith, 1998) を用いて作成したが,作図には本図と同様にJKGLIBを用いた.
 なお,本解説の内容について,地質情報研究部門の松浦浩久博士にアドバイス を頂いた.記して感謝の意を表す.

Gravity Map of Okayama District (Bouguer Anomalies)

A new gravity map of Okayama district has been published. Compiled gravity data within the map area are 13,860 stations including newly added 1,136 gravity stations on land. All the 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 applied, following the standard procedure of gravity data processing at the Geological Survey of Japan, AIST (SPECG 1988)(GSJ Gravity Survey Group,1989). The Bouguer and terrain corrections were carried out to remove an effect of bounded spherical crust and an effect of actual topographic undulation relative to the spherical surface, respectively, within a distance range of 60 km. The density value used for both Bouguer and terrain corrections is 2.3 g/cm3 (shown on the map as assumed density). Bouguer anomaly maps which have been corrected by densities of 2.00 g/cm3 and 2.67 g/cm3 are shown in Fig. 1 and Fig. 2, respectively. Three additional maps, i.e. regional Bouguer anomalies continued upward 2 km (Fig. 3),gravity residual anomalies with the removal of the 2 km upward-continuation (Fig. 4) and horizontal derivation (Fig. 5) are also produced to enhance the features described in the following.
The Bouguer anomaly maps and filtered gravity maps revealed following features:
(1) This area is mainly covered by gentle slope positive Bouguer anomalies.
(2) Short-wavelength and high Bouguer anomalies are very good match with Paleozoic rocks such as Permian Maizuru group.
(3) Steep gravity change over 45 mGal exists between the Shimane peninsula and the Shinji-ko lake and Naka-umi sea.
(4) Low gravity anomaly about 5-10 mGal corresponds to the Daisen volcano and Hiruzen volcano.
(5) Gravity changes along and/or across active faults or the earthquake fault of the 2000 Tottoriken-Seibu earthquake are not clearly defined.

文献
地質調査総合センター(編) (2004) 日本重力 CD-ROM 第2版, 数値地質図 P-2, 地質調査総合センター.
伏島祐一郎・吉岡敏和・水野清秀・宍倉正典・井村隆介・小松原 琢・佐々木俊法 (2001) 2000年鳥取県西部地震の地震断層調査, 活断層・古地震研究報告, no.1,p.1-26, 産業技術総合研究所地質調査総合センター.
The Gravity Research Group in Southwest Japan (Representatives: Ryuichi Shichi and Akihiko Yamamoto) (2001),Gravity Measurements and Database in Southwest Japan,Gravity Database of Southwest Japan (CD-ROM), Bull.
Nagoya University Museum,Special Rept., no.9.GSJ Gravity Survey Group (1989) On the standard procedure SPECG1988 for evaluating the correction of gravity at the Geological Survey of Japan. Bull. Geol.Surv. Japan,vol.40, p.601-611.
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小室裕明・志知龍一・中野英樹・毛利志保 (1997) 重力異常からみた大山-蒜山火山群の基盤形態,火山, vol.42, no.2, p.153-157, 日本火山学会.
Murata, Y. (1993) Estimation of optimum average surficial density from gravity data: An objective Bayesian Approach. J. Geophys. Res., vol.98, p.12097-12109.
村田泰章 (2007) 地質情報表示ソフトウェア・ライブラリ JKGLIB ver. 2, 地質調査総合センター研究資料集, no.455, 産業技術総合研究所地質調査総合センター.
松浦浩久・栗本史雄・吉田史郎・斎藤文紀・牧本 博・利光誠一・巖谷敏光・駒澤正夫・広島俊男 (2002) 20万分の1地質図幅「岡山及丸亀」, 産業技術総合研究所地質調査総合センター.
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坂本 亨・山田直利・須田芳朗 (1982) 20万分の1地質図幅「松江及び大社」,地質調査所.
寺岡易司・松浦浩久・牧本 博・吉田史郎・神谷雅晴・広島俊男・駒澤正夫・志知龍一 (1996) 20万分の1地質図幅「高梁」, 地質調査所.
Wessel, P. and Smith, W. H. F. (1998) New, improved version of the Generic Mapping Tool released, EOS Transactions, American Geophysical Union, vol.79, p.579.