・ブーゲー異常図(地質調査所, 2000)
・既存深部ボーリング位置
・既存反射法・屈折法地震探査測線
を重ねて表示したものである。ブーゲー異常値は、密度を2.0g/ccと仮定したものを用いた。ボーリング位置は基盤到達坑井(青丸)、数値は基盤到達坑井では基盤深度(海抜からの深度)を示す。
今回の調査地域は首都圏地域であるが、深部地盤に関する地質情報はあまり得られていない。調査地周辺のボーリングについては、先新第三系の基盤岩まで掘り抜いた坑井として、国立防災科学技術研究所の深層地殻活動観測井「江東観測井」(鈴木,1996)、「府中観測井」(鈴木,1996)がある。この他に、東京都による水文地質調査により、「立川試錐」(遠藤、他、1978)、「武蔵村山試錐」(川島、他、1980)、「八王子試錐」(川島、他、1984)、「瑞穂試錐」(川島、他、1985)、「昭島試錐」(川島、他、1990)の地下地質が調べられている。これらの位置と基盤深度は図1−1に示されている。
調査地はこれまでの調査から、層厚2000〜4000m程度の新生代(新第三紀以降)の堆積層に被われ、その下位に中・古生代の基盤岩(先新第三系基盤岩)が分布していることが分かっている。基盤岩深度の概ねの傾向は、ブーゲー異常重力図で把握することができる(図1−1)。駒澤(1987)、駒澤・他(1988)は、この重力データをもとに関東地方の基盤深度を推定している。基盤上位の堆積層については、下位から、三浦層群、これを不整合(黒滝不整合)に覆う上総層群(上部鮮新統から中部更新統の深海〜半深海堆積物)、これの上位に、下総層群、または成田層群(関東平野東部)、または相模層群(関東平野南西部)と呼ばれる中期更新統の浅海性堆積物堆積物が分布している。下総層群の上位は、段丘層、ローム層、または河床堆積物である。
関東平野周辺における深部反射法調査について、周辺の測線を図1−1に示している。図2−1−1には、平成14年度東京都地下構造調査による反射法解釈断面を示す。基盤上面からの反射波はあまり強くないが、調査測線のほぼ全域で追跡することができる。基盤上面からの反射波は、測線東端で往復走時約2秒(深度約1900m)、測線西端では約2.5秒(深度約3000m)になり、途中で大きな起伏がなく、大略西傾斜の構造になっいる。基盤岩のP波速度は、屈折法の結果から5.5km/sと求められている。図2−1−2には、平成15年度東京都地下構造調査による反射法解釈断面を示す。基盤上面からの反射波は一部不明瞭であるが、測線東端で深度約3000m、測線西端では約400mになり、立川断層を挟んで1000m以上の基盤落差が確認された。また、基盤岩のP波速度は、屈折法の結果から5.3km/sと求められている。図2−1−3には、平成12年度川崎市地下構造調査による反射法解釈断面を示す。川崎港(東扇島)から多摩川沿いに二子玉川までの測線であり、基盤上面からの反射波は比較的明瞭に検出されている。測線の全区間で深度2600m〜2700mを示し、ほぼ平坦である。堆積層は、複数の小さな不連続が認められるほかは、北西側に緩やかに傾動している。なお、基盤岩のP波速度は、屈折法の結果から5.1km/sと求められている。
関東平野南西部地域における深部地下構造は、平成10年度から平成12年度にかけて、川崎市地下構造調査、横浜市地下構造調査、神奈川県地下構造調査によって精力的に実施されている。これらの成果は、平成12年度神奈川県地下構造調査によってまとめられており、既存の屈折法地震探査、反射法探査、微動アレイ探査、大深度ボーリングデータを総合的に解析して、3次元的なモデルの作成を行っている。図2−1−4には、 関東平野南西部における屈折法地震探査結果を一覧したものを示す。既往の発破実験により、8測線におけるP波速度構造が示されている。このうち、夢の島−高尾測線の中央部付近(多摩川との交差部)が、今回の調査測線の南端にあたり、嶋(1999)により4層モデル(上位から、1.8、2.2、3、5.45km/s層)として求められている。このときの基盤は深度2.8km程度と読み取れる。図2−1−5 には、関東平野南西部における屈折法地震探査と反射法地震探査結果(横浜市、川崎市)の整合分析結果を示す。堆積層を統一的に層分割し、各層ごとのP波速度、および、S波速度が書き加えられている。これによると、関東平野南西部(川崎市・横浜市地域)における基盤速度は、5.1〜5.2km/sと推定されている。図2−1−6には、関東平野南西部における屈折法地震探査結果と微動アレイ探査結果(横浜市、2001)の比較を示している。
最後に、関東平野における3次元的な基盤深度について幾つかの文献によって推定されている結果を示す。図2−1−7に、関東平野周辺の先新第三系の分布図を示す。関東平野直下における先新第三系の地質は帯状配列していると考えられている。今年度の調査測線は主として秩父帯に当たり、測線の東端付近で三波川帯と境界を有する可能性がある。図2−1−8は、共立出版(1986)による関東平野基盤等深度図である。これによると、基盤深度は約3000mであると推定されている。纐纈(1993)は、屈折法地震探査データを用いて走時インバージョンを行い、関東平野の基盤構造とその速度を求めている。関東平野の基盤速度は図2−1−9中の灰色の線分で南北2つに区分され、北部分での基盤速度は5.7km/s、南部分での基岩速度は5.4km/sと求められている。これによると、今回の調査測線の基盤深度は3000m弱であり、基盤速度は両方の領域を跨ぐ位置になる。
鈴木(2002)に示された先新第三系上面深度分布図は、鈴木(1996)の既存調査地周辺の深堀井と新たな坑井ボーリングデータ、東京都・千葉県・神奈川県(横浜市・川崎市)で行われた活断層調査・地下構造調査の反射法・屈折法地震探査データを用いて、関東平野の先新第三系基盤までの地下地質構造の解析を総合的に行った結果である。第三系基盤の深度図を図2−1−10に示す。三浦層群及び相当層・上総層群及び相当層の層厚分布、上総層群相当層の基底深度を図2−1−11に示す。
これらの推定によると、本測線の先新第三系基盤深度は3000m前後、三浦層群相当層の層厚は1500m前後に達すると推定されている。また。上総層群の層厚は北から南に厚くなっていき、測線南端で1500mを超えると推定されている。下総層群の基底深度は、100m前後と推定されていて、上総層群とは逆に南から北に深くなっている。