測線は、青葉区荒巻を起点とし（北西端を受振点番号１（ＲＰ１）とする）、若林区日辺（受振点番号５９７（ＲＰ５９７））に至る国道、各市町村道、農道、広瀬川河川敷に沿って設定した。測線には車両の通行ノイズの激しい場所が含まれたが、できるだけ路地裏などに受振器ラインを迂回することでデータ品質の低下を抑制した。各受振点についての周辺環境、ノイズレベル、受振器設置状況については以下のとおりである。

ＲＰ１からＲＰ３０までの区間は青葉区荒巻の砂利道（私道）にあたる。民家は少ないが、所々道路上に露岩が見られ、その箇所では発震が不可能であった。なおこの区間は、Ｈ１３年度に行われた地震予知総合研究振興会（２００２）によるＨ１３−ＬＩＮＥ−Ａ測線の南東端とオーバーラップしている。

ＲＰ３１からＲＰ８７までの区間は、青葉区国見６丁目からＪＲ仙山線の国見駅を跨ぎ、弘法山の急斜面を下り、八幡６丁目に至る区間である。この区域では民家が密集しており、道幅も狭いため、発震点の確保が非常に困難であった。

ＲＰ８８からＲＰ１００までは、八幡６丁目で国道４８号線を横断することや広瀬川に下る急斜面、および広瀬川の横断箇所となるが、ケーブル設置が困難なため、この区間についてはｄｅａｄとしている。なおＲＰ１〜ＲＰ８７までの区間、すなわち測線の北西端については、広瀬川での有線ケーブルの横断が難しいため、独立型レコーダー（ＭＳ−２０００）を使用した。

ＲＰ１０１からＲＰ１７２までの区間は、広瀬川河川敷の牛越緑地公園から牛越橋を渡り、広瀬川左岸の土手沿いの遊歩道をとおり、澱橋に至る区間である。大半が河川敷沿いの遊歩道を通るため、交通量は少なくノイズレベルは低いものの、牛越緑地公園を除いては、発震箇所の確保が難しい区間であった。

ｷＲＰ１７３からＲＰ２２４までの区間は、澱橋から川内の県美術館やスポーツセンターの横を通過し、大橋に至る区間である。交通量が非常に激しいものの、道幅が広いため、ある程度均等に発震をすることができた。また受振器は歩道上の植樹帯に設置した。

ｷＲＰ２２５からＲＰ３２０までの区間は、大橋を渡った広瀬川左岸の大手町、花壇地区の河川敷および住宅街を通過する。その後、評定河原橋を渡り、右岸の遊歩道を通り、霊屋橋を渡って、左岸の遊歩道沿いに米ヶ袋３丁目で広瀬川を横断するまでの区間である。大半が河川敷沿いの遊歩道を通るため、交通量は少なく、ノイズレベルは低いものの、発震箇所の確保が非常に難しく、付近の道幅の広い舗装道路上で数点オフセット発震点を設けた。

ＲＰ３２１からＲＰ４００までの区間は、受振点については広瀬川右岸の愛宕緑地から河川敷沿いに至る。発震点については、交通量の非常に多い、広瀬川河畔通沿上の舗装道路である。この付近から南東側については、長町−利府断層が通過する区間にあたるため、発震を密に行った。

ＲＰ４０１からＲＰ５３０までの区間は、受振点、発震点ともに広瀬川河川敷である。作業効率も上がり、民家が近い区間を除くとほとんどの箇所で予定通りの発震が可能であった。

ＲＰ５３１からＲＰ５９７までの区間は、広瀬大橋で左岸に渡り、土手上に受振点を設け、発震は土手下の農道上に設定した。測線の南東端の約２０点は河川敷内の農道となっている。

２）測定作業

�@概要および工程

予想される基盤深度が１ 〜２ ｋｍ位であることから、発震点から受振点までの最大オフセット距離３ ｋｍ（標準）で反射記録を取得した。本調査の測定仕様は表３−２−１−１に、現地調査の作業実績工程は表３−２−１−２に示した。また発震点位置と受振点位置の関係を示す展開表を資料５に、受振点の受振器設置状況を資料６にそれぞれ示す。

観測作業は、北西から南東の方向で実施した。観測作業終了後、受振器等の撤収および全資機材の集結・搬出作業、関係各署への終了報告等を行った後、作業場を閉鎖して全員離場した。

資料７に現場写真、資料８に現場データシートをそれぞれ添付する。

�A本観測仕様

本観測に先だって以下の項目のパラメータテストを実施した。

・バイブレータスイープ周波数テスト： ８〜８０Ｈｚ，８〜６０Ｈｚ，８〜５０Ｈｚ，１２〜

６０Ｈｚ、Ｓｔａｃｋ １０回、バイブレータ３台、固定発震

・スタック回数テスト： １，３，５，１０，１５，２０回

資料９に各テストの発震記録を示す。テスト結果に基づいて、反射法地震探査における測定仕様を以下の様に決定した。

＜発震系＞

　震源（バイブレータ） ：Ｙ−２４００ ３台（標準）

　発震点間隔 ：１００ ｍ（標準）

　　バイブレータ移動量 ：１．４ ｍ（標準）

　スイープ回数／ＶＰ ：５〜２５ 回

　スイープ長 ：１６ ｓｅｃ

　スイープ周波数 ：８〜６０ Ｈｚ（リニア）

　位相制御方式 ：Ｇｒｏｕｎｄ Ｆｏｒｃｅ Ｐｈａｓｅ Ｌｏｃｋ

　ドライブレベル ：９０ ％（標準）

＜受振系＞

　受振点間隔 ：２５ ｍ

　受振器 　　　 ：ＳＭ−７（ｆ０＝１０Ｈｚ）

　受振器数／受振点 ：９ 個（３ ｓｅｒｉｅｓ×３ ｐａｒａｌｌｅｌ）

　受振器配列 ：１．４ ｍ × ９ 個（直線配列）

＜記録系＞

　探鉱機型式 ：Ｇ･ＤＡＰＳ−４ディジタルテレメトリ

およびＭＳ２０００独立型レコーダ

　チャンネル数 ：２４０ チャンネル

　展開法 　　　　：ｓｐｌｉｔ−ｓｐｒｅａｄ（振り分け展開）

　録音記録長 ：５，１２，１６ ｓｅｃ（垂直重合、クロスコリレーション後）

（当初５ｓｅｃ記録としていたが、深部反射を取得することも考慮し、途中１６ｓｅｃとした。最終的には１２ｓｅｃの記録長となった）

　サンプリング間隔 ：４ ｍｓｅｃ

　フィルター Ｌｏｗ Ｃｕｔ ：ＯＵＴ

　 Ｈｉｇｈ Ｃｕｔ ：１０８Ｈｚ

　ノッチフィルター ：ＯＵＴ

　プリアンプゲイン ：２４ ｄＢ

　コリレーション・タイプ ：Ｃ．Ｂ．Ｓ （Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ｂｅｆｏｒｅ Ｓｔａｃｋ）

�B受振器設置作業

「調査測線概況」でも述べたように、舗装道路については、受振器は歩道の車道側植込み等を利用して、できるだけ地面に設置するようにした。受振点位置が交差点や三叉路の中にあたる場合は、正規間隔で設置せず、受振点位置を近くの歩道側にずらした。一部の歩道沿いでは、植込みが飛び飛びになっているため、「アルミ製受振器スタンド」を使用して設置した。また路肩がコンクリートで固められている箇所もスタンド設置となっている。交差点・三叉路付近、停留所・商店出入り口等で歩行の障害となるところでは、受振器を固めて設置する「バンチング」を併用した。

調査測線と交差する道路が多数あり、特に交通量の多い幹線道路での本線ケーブルの道路横断には、信号柱を利用して高架渡しを行った。この他の交差点では交通量に応じて、ケーブルをゴム製のカバーで覆って道路面を横断するか、ケーブルをガムテープで固定した。なおＲＰ１８９， ２２１，２４８は交差点や歩行の障害となるため、ＲＰ１２３〜１２４、１７５〜１７６、２２５〜２２６、２６２〜２６５、２８７〜２８９、３１９〜３２０、５３３〜５３４は広瀬川横断箇所のためｄｅａｄ ｃｈａｎｎｅｌとなっている。

�C主要機材

使用した主要機材は、次の通りである。

バイブレータ ：ＢＷ ＭＫ−ＩＶ（Ｙ−２４００） ２台

：ＨＥＭＩ−５０ １台

探鉱機 ：Ｇ･ＤＡＰＳ−４ディジタルテレメトリ １式

：独立型レコーダ（ＭＳ２０００Ｄ） １７式

プロッタ　 ：ＧＳ−６２２　 １式

ＲＳＵ ：Ｒｅｍｏｔｅ Ｓｔａｔｉｏｎ Ｕｎｉｔ ８５台

バッテリ ： 　　　　　　　　　 ２５０台

ＤＴＣＬ ： ７５本

チャージャー ：ＣＧ−０１、ＤＣ−１ ６台

受振器 ：ＳＭ−７（ｆ０＝１０Ｈｚ） ６００組（９個／組）

車両 ：観測車等 　　　　　 ８台

無線機 ：１０Ｗ／１Ｗ 　　　　 １式

�D観測結果

測線のノイズ状況を図３−２−１−５に示す。時間的、空間的にノイズ環境が大きく異なる。特にＲＰ１８０〜２２４の澱橋から川内の県美術館やスポーツセンター付近の幹線道路沿いの区間がノイズレベルが大きくなっている。またＲＰ３８０〜ＲＰ４００の区間は交通量の非常に多い広瀬川河畔通が近いため、平日はノイズが大きかった。ノイズレベルは平均して−８４ｄＢ程度であり、ノイズの大きい場所との差は２４ｄＢ以上にもなることがあった。

図３−２−１−６−１、図３−２−１−６−２、図３−２−１−６−３、図３−２−１−６−４、図３−２−１−６−５、図３−２−１−６−６、図３−２−１−６−７、図３−２−１−６−８に、反射法地震探査の現場モニター記録例を示す。図では、人工震源（バイブロサイス）から生成された弾性波を、地表に設置した２４０カ所の受振点で同時に観測した波形を並べて表示してある。横軸は受振点位置、縦軸は弾性波の到達時間（往復走時時間、秒）に相当する。参考のために、５万分の１の地形図上に発震点・受振点をマークした測線図を対比した。

記録例では、表層基底層を伝播した初動屈折波（直線的な波の並び）、およびその下の層の境界を伝播した初動屈折波が確認できる。初動屈折波は２４０チャンネルの展開全域にわたって観測されているが、発震点からの距離が大きい区間では初動が不明瞭になっている。

３）測量作業

調査測線の受振点・発震点の杭の測設ならびに、そのＸＹ座標、標高等を測定するための測量は以下に示すように実施した。

�@基準点測量

国家三角点を与点しＲＴＫ−ＧＰＳ 測量の基準点観測を行ない、基準点を設置した。

�A測線測量

作業で使用する道路（作業路線）の路肩に、計画された間隔でエスロンテープを使用して、受振点及び発震点の位置を木杭または白チョークで表示した。

�B多角測量

障害物などにより、ＲＴＫ−ＧＰＳ測量で観測できない作業路線については、ＲＴＫ−ＧＰＳ測量の放射法を行ない、ＲＴＫ−ＧＰＳ点を設置した。

�C細部測量

新設基準点を与点として、ＲＴＫ−ＧＰＳ測量の放射法を行ない、受振点と発震点の位置を測量した。また、障害物などにより、ＲＴＫ−ＧＰＳ測量で観測できない受振点と発震点については、ＲＴＫ−ＧＰＳ点を与点として、多角測量の放射方式を行ない、受振点及び発震点の位置を測量した。

�D水準測量

細部測量と同時に実施した。

�E使用基準点

本作業で使用した国家三角点を以下に記す。

　点 名 等級 １／５万地形図名

　岩切 四等三角点 仙台

　高柳 　　〃 鰍沢

�F測地諸元

本作業で使用した測地諸元を以下に記す。

　準拠楕円体 ＧＲＳ８０

　長半径 ６，３７８，１３７．０００ｍ

　短半径 ６，３５６，７５２．３１４ｍ

　投影法 ＴＭ図法

　座標系 平面直角座標第１０系

　座標原点 緯度 ４０゜ ０’０”Ｎ

　 〃 経度 １４０゜５０’０”Ｅ

　縮尺係数 ０．９９９９

　北方加数 ０．０ｍ

　東方加数 ０．０ｍ

発震点・受振点の座標・標高値を資料１０に示す。

４）反射法データ解析

�@反射法データ解析の概要

現地調査で取得された反射法探査データは、ＩＢＭ ＲＳ／６０００ ＳＰ （ＡＩＸ Ｖｅｒ．４．２）とＳｕｐｅｒＸ反射法地震探査解析ソフトウェアを用いて解析した。

解析作業は、屈折初動解析による表層構造の解析、重合速度を得るための速度解析などを経て、Ｐ波時間断面図とそれから変換されたＰ波深度断面図を作成した。