4−2 反射断面解釈結果の検討

平成15年度に総合解析を行ったすべての反射断面(深度断面)を、それらの位置関係も考慮して配置したものを図4−2−1に示す。基盤は、部分的に深くなっているところもあるが、全体的には東に向かって浅くなるとともに、北に向かって浅くなる傾向を示している。高館層トップについても、東に向かって浅くなるとともに、北に向かって浅くなる傾向にある。仙台層群は南部では100m以上の厚さで堆積しているが、北部では薄くなっている。第四系は、宮城野撓曲より東側に堆積しており、東に向かって厚くなっている。これらの傾向を、H14−A測線とH15−B測線で実施した屈折法地震探査や、重力データの解析結果と比較し、反射断面解釈結果の妥当性および反射断面の速度構造について検討した。

H15−B測線とH14−A測線の屈折法地震探査解析結果をそれぞれの測線の深度断面に投影したものを図4−2−2および図4−2−3に示す。これらの図と各反射断面解釈結果をみると、部分的に異なっている箇所はあるものの、屈折法による速度構造境界で赤色の線は基盤岩トップに、ピンク色は高館層トップに、水色は綱木層ベースに対応している。屈折法で表層を表す緑色で示した部分は、反射法解釈結果の第四系ベースとは一致せず、測線全域に解析されている。既述したように、これらの速度構造で屈折法の走時曲線を説明できるため、総合解析を実施した範囲の速度構造は、反射法地震探査解釈結果の基盤岩トップ、高館層トップ、綱木層ベースおよび第四系ベースまたは表層の5層構造と見なして良いと判断される。なお、綱木層ベース〜高館層トップ間の旗立層+茂庭層は、H15−B測線ではCDP850付近で、H7測線1ではCDP700付近でアバットしているため、速度構造モデルを作成する際には旗立層+茂庭層の分布状況に注意する必要がある。

次に、基盤深度について重力データの解析結果と比較検討した。図3−1−2−13に示した重力データの三次元解析結果と各反射断面における基盤岩トップの深度を比較すると、H15−B測線の愛宕橋Br付近では重力データの解析結果は約950mであるのに対し反射断面では約730mとなっている。SK87−1測線南東端では、重力の約200mに対し反射断面では約400mであり、H14−A測線の基盤が窪んでいるところでは、重力では約600mで、反射断面では約900mとなり、値としては両者の差は200〜300mの違いが出ている。ただし、H14−A測線中央部の基盤の窪みや、全体的に基盤は東に向かって浅くなるとともに、北に向かって浅くなるという傾向は類似している。このため、既述したように、今回の重力データの解析結果は、平成16年度の微動アレー探査の設計の参考資料として利用することに留め、今後は反射法地震探査や深層ボーリング、そして今後実施予定の微動アレー探査などから求めた基盤深度と、ブーゲー異常または残差ブーゲー異常の相関を調べて重力データの回帰式を求め、重力データを活用する必要がある。

第四系堆積物については、第四系等深線図(宮城県,1985)と反射断面解釈結果を比較した。図4−2−4に第四系等深線図に各反射測線を追記したものを示す。既述したように、H15−B測線における第四系の西側堆積限界はCDP560付近であり、そこから南東方向のSK87−1測線CDP700付近では反射法解釈断面では約80m、第四系等深線図では約73mである。H14−A測線北端では反射断面の約40mに対し等深線図では約53m、H14−A測線南端では反射断面の約60mに対し等深線図では約57mである。この様に、場所によっては差が大きいところがあるが、概ね調和した値となっている。第四系ベースの部分的な起伏は反射断面ではあまり把握できていないが、これは、反射法地震探査の探査対象が基盤であるために受振点間隔やオフセット距離を長めに保つ必要があり、このために第四系ベースのような極浅層部分の精度が十分でないことに起因している。このことから、第四系については宮城県(1985)の第四系等深線図に従ってモデルを作成することになる。以上のことから、平成15年度の調査を総括すると次のようである。

・反射断面の地質学的解釈は、愛宕橋Brの柱状から展開し、第四系ベース、仙台層群ベース、綱木層ベース、高館層トップおよび基盤岩トップを決定した

・屈折法地震探査の解析結果から、速度境界は地質学的解釈の第四系ベースまたは表層、綱木層ベース、高館層トップおよび基盤岩トップとほぼ一致している

・基盤深度については、重力データの三次元解析結果にバラツキがあることから、今後は反射法地震探査結果や深層ボーリング結果、平成16年度に実施予定の微動アレー探査結果などとの相関を調べて回帰式を作成する必要がある

・第四系堆積物については、反射法地震探査と整合性はとれたが、深部を探査対象とした反射法地震探査は極浅層部の精度が落ちるため、より精度の高い第四系等深線図(宮城県,1985)を活用する