相模トラフのマルチチャンネル反射法音波探査

水 路 部 研 究 報 告 第2
2守 昭 和6
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相模トラフのマルチチャンネル反射法音波探査
加藤
茂 本 ・ 高 安 義 昭H ・ 土 岐 嘉 孝 件 キ
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I はじめに
海上保安庁水路部では，地震予知計画のゐ環として，フィリピン海プレ
ト北縁部に位置しプレ
トの収
束境界と考えられている南海・駿河・相模トラフの精需な海底調査f
を進めている．この調査によって，詳細
な海底地形，地質構造，地磁気異常，重力異常がしだいに明らかになり，プレート境界域におこる地震の発
l
網の適正配置に資することが期待される．
牛メカニズムの解明や，将来高裕度に展開されるであろう海底続出j
9
8
4 1
9
8
6年には相模トラフ海域の集中的な海底調査が行われた．調査項目
これらの調査の一環として， 1
は，ナロー＇？／レチビーム測深機（ンービーム）による精密海底 I
也
J
形調査，
7
ルチチャンネノレ 0
2ch）反身十広
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，シングノレチャンネノレ音波探宜，地磁気．重力測量であった．
音波品＂ l
本稿では，これらの調査のうち 1
9
8
4 1
9
8
5
年に実施した相模トラフにおける 7 ルチチャンネル反射法音波
探査の断面図を示すとともに，これをもとに，プレート境界域としての相模トラフの地質構造について若干
の考察を行った
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. 相撲トラフの概観
M
Jを白けて伊豆・小笠原海溝に至る長さ 3
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0
k
mを屈す長
相模トラフは相模湾奥から房総半島と伊豆大島の I
大な深みである（第 I凶），相模トラフの軸は，何度か原山しながらも全体的には東南東五向にのび，泌さ
を増している
今回7ノレチチャンネル反射法音波探査を実施したのは相模トラフの中・東部ii~域である この付近では相
模トラフ底の両縁に 2本の海底谷（北側の房総海底谷と尚側の安房海底谷）がほぽ平行して定っている．同
海底谷の地形には大きな遠いがみられる．房総海底谷は顕著な穿入蛇行谷でLあるのに対し，安房海底谷は上
流部でh緩い傾斜円谷壁を持つ浅い谷で， ド流古l
l
ではいくつかの円形問地を述らねた峡谷状の谷となっている
相模トラフの南側れ而は北東に傾く平滑で 様な斜面である．これとは対照的にトラフの北側斜而は，房総
4
海底崖，千倉海丘事1），深海平朗面があり，より複雑な地形を示している．この海域の海底地形については加
藤ほか (
1
9
8
5）や竹内 (
1
9
8
6）に論じられている．
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年それぞれ 3本の測線計 6本が設定された（第 2凶）．各測線の両端の i
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.置と長さは次のとお
りである．
A測線 (
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A測線と C測線は相撲トラフの走向にほぼ直交する北東 南西五向の測線である．両測線とも相撲トラフ
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aCanyon（勝浦海底谷）， BOC:
KMC: KamogawaCanyon（鴨川海底谷）， KUC: K
BosoCanyon（房総海底谷）， AWC: AwaCanyon（安房海底谷）， MYC: MiyakeCanyon
（三宅海底谷）， BOE: B
osoEscarpment（房総海底崖）， KUB: KatuuraB
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n（勝浦海盆）
軒側斜而からトラフ底の両縁に位置する安房海底谷，房総海底谷を横切り，
のI
トラフ北j
l
l
Jの深海平坦面に至
る
日測線は相模トラフ J
丘から房総海底谷を経てトラフ北側の深海平坦而まてドの測線である．
D測線はトラフ南1
!
1斜而から安房海底谷町下流峡谷部を横切り，房総海底谷の末端に1
1
、
；がる水深約7000m
の勝浦海設を横切りその北側の斜面まで達する．
E測線は｝ラフの北側にある深海平J
l
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1
面を車両に走る測線であり， F調。線は房総海底谷にほぼ沿う東西方
向の測線である．
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. 現地作業及びデータ処理
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・ 7月に行われた．青源は BOLT
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現地作業は測量船「拓洋」により 1
(
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立五インチ）を使用し，受信部は SEC
社製 1
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チャンネルス｝リー 7 ーケープル（チャンネル間隔 5
0
m
,
記録音 i
長6
00m）を用いた．ストリ
?
ケ ブルには 3か所に深度調節器をとりつけ，ケ
ブル深度は 1
0
-!3mに保持され，ストリー7ーケーフソレ末端には 7ラッシャーとレーダーリフレクター付きのテールブイ
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. KATO, Y
. TOMIYASU, Y
. DOK!
98
が取付けられている．船速は 4∼ 5ノソトて” 50m航走する毎に発音し，記録は T
I社 DFS V地震探鉱機によ
って記鉢長 6秒，サンプル間隔 2ミリ秒でデジタル収録された．
w得テ
d
タは， Tコンボリューンヨン，共通反射占 6重合，フィルタリング，
7
イグレーション，深度変
換等の処理がなされた．
5
. 断箇図とその解釈
(
1） 地 層 I
X
.分
l
1
i
底谷以南の l
忠誠
第 3-7閃に F測線を除く 5測線の 7 イグレーション断面とその解釈関を不した 房総 i
では音響的層籾などから SA-SD
の 4層に地層区分を行った 各層の音響的特徴と分布は次のとおりである．
SA
層：現在の低地を埋める音響的層理の連続のよい地層で， D測線の！時浦海盆に i
芋〈認められるほか A
i
l
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i
l
線の安房海底谷底にも i
専く堆積している．
SB
層
青響（
］
1
＜層理の発達はよいが，かなり変位・変形を受けている. C
i
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l
l
車以内のトラフ中央帯（安房海
l
"
lの測線ほど厚〈分布している．
底谷と房総海底谷とに狭まれた区域）に認められ， .
SC層
SC
層は音響的層相からみると 2層に分けられる．上部屑は透明層で，安房海底谷以南の区域では
あまり変形を受けていないが，
層とともに変形を受けている．上部 SC
層は，
トラフ中央帯では SB
A∼ D測線の房総海底谷以南の区域に広〈分布する．下部層は背響l
i
<
J
I
百且l
の発達のよい地層で， A
,
C測線、の安房海底谷以南の区域に認められる．
SD
層（青響的基撚）：表面に強い反射凶i
を持つ最下位層である A測線のトラフ中央帯， C測線の房総海
H
,D
i
l
l
l
l
線l
の勝浦i
持盆以南で顕著である．
底 谷 以1
時代は，藤岡ほか (
1
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8
4）や柴・花岡 (
1
9
8
5）の底質試料分析結果，相梼・本座 (
1
9
8
3）のト
各層の堆積i
ラフ北側斜)
i
i
］の深海平坦雨を含む房総宇島東方沖の調査結果などを参考にして，百q 去のように推定してみ
f
こ
．
(
2
) 測線毎の地質構造の特徴
A, B測線（第 3
, 4凶
）
A測線では相模トラフ I
訂f
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l斜 l
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,
トラフ中央，市そしてトラフ北側車山岡の海底 Fの W
i
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iを知ることができる．
層が認められる
相模トラ 7南側斜面下には厚い SC
SC
層は k部・下部屑ともに変形をあまり受けておら
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ず，海底とほぼ｜司傾斜で相撲トラフに向けて傾き卜がっている．ここでは SC
層が 2秒（往復走時）以上の厚
:
1
0
.
6
秒で均
さをもち， SC層卜に子怨される SD層（音響的基盤）は識別が雑かしい 上部 SC層（透明層） 1
相
今の厚さを示す SC層 の lには薄＜ SB層が覆うが， SB層は二宅海底谷付近を中心に擾乱が認められる. i
側斜面の SC, SB層はトラフ中央帯下に連続し， トラフ中央帯では両層とも大きな変佼・変形を受けている．
.
4
秒の薄い SA層が谷！底に分布するが， ｝ラフ中央帯には SA層は認められず， SB, SC
安房海底谷には！手さ 0
層が主体をなす SB層は北東方向に厚きを増 L，房総海底谷市墜に露出していると推定される．
変形前の
SB層は，北東 )
j向に！享い根状に堆積したものと考えられ，ちょうど D測線の SA
層と同様の堆積形態を示し
j
f
.定される， SB
層下の SC
層は， SB層と！日！様房総海底谷付近で追跡が難かしくなる．南側斜而下で
ていたと J
ぼであった音響的基盤（ SD
層）は， トラ 7 中央帯では起伏を持つものの全体的には北京に傾く反射而と
不明l
層料匝
して房総海底谷下付近まで認められる．房総海底谷付近は反射出に乏しく不明瞭な記録であるが， SD
層が分布すると考えられる 音響的層型が不明瞭なのは，激
底に露出しているものではなく， SBないし SC
、し得ないほど大きな変位・変形
しい起伏の海底面において音波が散乱するためであり，かっ音響的層理をノJ
を受けているためと推定される．
A測線に近い房総海底谷町北壁で火山性の泥活が採取されている．（凶 2円安 11
也
.
＇
.
＇
.
＼
，
藤
肺 l
ほか， 1
9
8
4
)
,
この泥岩の微化石分析の結果から，藤岡ほか (
1
9
8
4）はその年代は 3-2Ma，堆積当時の深度は現在より lOOOm
程度深かった日］能性があると述べている 採泥点の水深は 3120mなのて 房総海底谷町北壁でち谷底に近いと
ψ
天分との対比は草｛［かしいが， トラ
ころにあたる．房総海底谷付近の青斜 的層型が不明瞭なので，音響的！語序 i
i
こSB
層と SC層の境界がくることになる これらの仮
フ中央帯の層序を房総海底谷に延長すると，谷底付近 l
層は中部鮮新統一以下に対比される
定をおくと， SB層は上部制新統∼更新統に， SC
e
f
f
;
積層
トラフの北側斜面には房総海底谷の谷墜をなす， ；まり（千倉海氏列）によってトラソプされた厚い !
>
rでの音響約層序区分との関係は，房総海底谷付近の不連続によって直接対応
が認められる 房総海底谷以r
ができないが，恐らく SA・SB層に対比されよう．
日制j
l
線では相模トラフ底から北東側において A測線でみられたのと同様の特徴がみられた. A測線との遠
いは，
.
8
秒
（ A測線では
トラフ中央併の下には音響的恭鍛（ SD層）の反射而が識別できず， SB層の厚さが0
I
.2
平
ψ）と薄いことである．
C
i
l
i
l
l線（第 5図
）
C訓l
線では， トラフ南側斜面， トラフ中央帯及ぴトラフ北側斜I
雨下町構造が A担j
l
線と同様よくみえる．①
層が認められること，②SC
層はトラ 7 中央帯まて就
南側斜面に海底面と平行に傾く変形を受けていない SC
層の下には多少起伏を持ちつつも北東方向に向けて傾き下
くがここでは変位・変形を受けていること，③SC
がる SD層（音響的基撚）が房総海底谷付近まで認められること，＠：房総海底待下の記録は不明瞭であること，
i
i
.
積層が認められること，が A測線と共通の特徴て”ある．
⑤トラフ北側斜面に千倉海丘列でトラップされた I
A測線との違いは， トラフ中央帯での SB
層が0
.
5秒と薄いこと， トラフ南側斜面下の SD
層が明瞭にi
似〉られ
層は， A, B
, Ci
則線の煩に薄くなっている．
ること，である．トラ 7中央帯の SB
C測線の横切る房総海底谷付近には，谷慢の 2か所で採j
尼結果が報告されている．藤何ほか（ 1
9
8
4）によ
（
第 2図円安 3地点）で 6-5Ma
の司代の泥岩が採取されたと幸民告され，柴・
って北側の谷壁（水深 2930m）
廿 (
1
9
8
5）によって谷底付近円谷壁（水深 3450m）
（
第 2凶の＊ 2地点）で後期中新世一前期鮮新世と考え
花l
られるシルト岩が採取されたと報行されている．前者は，有孔虫，放散虫及びナンノブランクトンによって，
て，後者は有孔虫によって年代が推定されたものである．両者の時代はほぼ致しているので，
ci
l
i
l線に蕗
ふ
自
mee
mmB
自
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ω同mMS
何回同国
m
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川川叩阿国
匂
問
問
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.
MULTI-CHANNELSEISMICREFLEC1'IONSURVEY
INTHESAGAMITROUGH
出する SC
層は， A測線での推定も考え合わせると，
1
0
5
上
告I
I
中新統一中部鮮新統の堆積層と推定される．
D
i
l
¥
I
J線（第 6l
:
:
!
J
)
D測線では， A∼ C詰¥
I
l
l
,
寝とかなリ異なる構造を示している．房総海底谷の末端の勝i
百海盆には， I
l
l＇
！
＇
.
水
平
毎主主は房総海底谷や勝浦海底谷の流入する i
毎銑で
な雌積層（ SA層）が北東に厚い模状で分布している 勝 浦i
層はこれらの海底谷を流トし推積したタービダイトと考えられる 海底谷の地形が新鮮で現在も運
あり， SA
搬あるいは浸食がくり返されていると考えられ，また，音響的層耳Mがほとんと’水平で変形を受けていないこ
層は非常に新しい推積層であろう．
とから， SA
層のドには薄い SC
層とその i
、
の SD憎が北京に斜めに傾き下がって認められる A∼ C測線
勝浦海盆の SA
、の位置する付近でも，南側斜而の基盤が相模トラフ下に傾き卜がって認められるこ
付近だけでなく， D測結1
とは，南｛！”のフィリピン海フ。レートが祁模トラフから北側の東北日本下に沈み込む形状が，相撲灘（加藤は
9
8
3）付近から勝浦海底谷付近まで同一であることを示している．勝浦海盆下で SC層が薄いのは， SA
か
， 1
層堆積前に，すなわち A∼C測線でUみられる SB
層の J
f
f
'
t
貴期に，ここでは SC
層を削最j
l
するような浸食があっ
た可能性がある．
トラフの南側斜面（ここでは勝浦海従 r
!
J
級以南とする）では，約 1秒の SC
層をのせる SD層（音響前守基盤）
匝庇谷と 1
伽南海底谷との聞で， SD
層に 2か所比東落ちの断層がみられる（第6b図
が明鰍に認められる．安房i
9
8
6，瀬野・木村，
の F）.断而凶上はし、ずれも逆断層のようにみえるが，ここは右横ずれの構造線（概橋， 1
1
9
8
6）と考えられている房総海底谷の市東延長にあたることから右横ずれの断層変位がみかけ上逆断層のよ
うにみえる可能性もある．
安房海低谷付近の SD
層は大きな構造運動を受けていない．加藤ほか (
1
9
8
5）が特異な谷地形として指摘し
宵按構造運動によって形成されたものではなく，浸食谷である可能性が高い
た安房海底谷は I
E
i
l
i
l
l線（第 71
話
）
j
l
_由下の構造をみることができる 起伏のある下位国の低
房総海底谷の北側の水深 1700-2100mの深海干 j
1
Rの明瞭な堆積層が分布している この推積層は， A, B, C測線に
地を埋めてやや変位を受けた音響的層 J
も認められたものである．この ~f積層は C 測線を除いて海底面の傾斜と同方向に傾斜しており，現在みられ
る深海平坦商！のゆるやかな起伏が，堆積後の変動を示している可能性がある目とりわけ E
i
l
[
I
J
絹！の東側にあ
る堆積層の高まりはほぼ南北にのび（第 1閃），束凶方向の圧縮があったことを示すと考えられる
6
. 考察とまとめ
相模トラ 7 は，フィリピ／海フ。レ
トの北縁にあたり，伊豆・小笠原弧の首j
i弧と東北日本弧の前弧とが接
iトラフについては，岩間！ほか（ 1
9
7
6）によってフオソサ・ 7 グナの南方延長とし
するところにあたる．相！§
1
9
8
4）や竹内
ての議論がなされ，米合 (
藤岡 (
1
9
8
5）によって変動地形と地殻変動について論じられてい
1
9
8
1）や Nakamurne
ta
l(
1
9
8
4）は，フィリピン海フ。レートがおよそ 1
0
0万年前に北むきの
る．中キナ・島崎 (
1
9
8
4）はこのプレ
沈み込みから北西むきに変化したと推定し，貝塚 (
ト運動変化説を示すとみられる現象
9
8
3守に日 仏 KAIKO計画の対象として
をまとめこれを支持している．その後，水路部による調査のほか， 1
ta
l
.
,1
9
8
4
)
, これらの調査データの飛躍的な増加に伴いより詳細な議論がくり
調査がなされ（ LePichone
J 1986，瀬野・木村， 1986，仰J
!
,
!
f
.
. 1986，竹内， 1986など）．
ひろげられている（小川・藤｜前,
今回の 7 ノレチチャンネノレ反射法音波深査データがこれ句の議論の 層の進展に寄与できると期待される．
ここには，このデータから推察されるテクトニクスについて若！のコメントを付すこととする．
5
6
7
8
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、
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『、、~SC
SD
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＼ーよー＼＼下∼＇−..／
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へ
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一
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I
I）相模トラフの，，，・東部では，伊豆・小笠原』瓜の前弧が北京h向に斜的に傾き下がり，その)
;
I
;
盤はトラ
フ中央指やI
I
幸浦海盆下まで認められる，地震分布から求められるフィリピ／海フ。レートスラフの上自コ
ンターが房総干島以来に引かれていない（右田， 1
9
8
6）とはし、ぇ，瀬野ほか (
1
9
8
6）が示したように勝
浦海批の北方へもスラブがのびていると考えられる
(
2）房総海底谷付近ていは A∼ Cのいずれの訓l
線でも記鉱は不明崎である これは，変位・変形の進んだH
!
1
n体と考えられる．典型的な付加措が発達する南海トラフにおいても，付加帯の.
i
l
i化に j
；［って反射記録
は不明瞭となる（加藤ほか， 1
9
8
3
)
. F倉 i
持託手j
lは付加体よりなる l
詰まりで，南海トラフでいう o
u
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S
. KATO, Y
. TOMIYASU, Y
. DOK!
1
1
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g
eにあたるのであろう．
トラフ北側の深海平別出の堆積層はこの千食海任列の成長によってトラッ
プされた，南海トラフに対する熊野トラフにあたる堆積盆地内可能性がある．
(
3）相模トラフ中央帯では， SA
層と SB層が地域を分けて分布している．すなわち， SB層は A測線付近を
1
9
8
6）の相鴎堆積盆）に， SA層は勝l
苦海盆に分布している目広い後背地か
中心とする堆積盆地（棚橋 (
l
穿入していることなどを考え合せると．次のような
ら供給される砕屑物の経路である房総海底谷がド主j
向車盆が現
発達過程を考えることができる. SB層堆積期すなわち後期鮮新聞から中期更新世には，相嶋i
在の勝浦海盆のように相撲トラフを経路とする砕屑物をトラソプする乎
mな海盆であり，ここを房総海
底谷の前身となる浅いチャネんが自由蛇行していたと推定される．海設の北緑には付加帯として千倉海
甫i
証盆では SC
層を浸食する谷状の地形であったと推定される. SB層堆積後，中期ある
列が除起した 勝j
訂に傾動を伴う相鴨堆積盆の相対がJ
T
,
:
いは後期更新般にテクトニクスに大きな変化があった．それは， I
隆起である．浸食基準函の低下したことにより蛇行していたチャ不ルは一転ド富j
l
に転じ，相鴨堆積話：で
層の堆積が始まった
の堆積はなくなり，！阪市海主主では逆に SA
(
4
) 上述のように相時受トラフにおいては 1Maあるいは 0.5Ma頃に7。
レ
トの移動方向に変化があったと考
えられているが，今回の 7 ノレチチャンネル反射法音波探査断面から求められた SB層堆積後のテクトニク
スの変化は，このプレートの移動方向の変化によるものと考えることができょう．
トラ 7南側斜而から
傾き下がる落盤反射函は SB
層堆積期までのフィリピン海プレートの H
:h込 Aを示すものであり，千合海
丘列は i
:
l
:
h込みに伴うトラ 7底堆積物の付加によって形成されたものと考えられる．プレ
トの移動方
t
地の急激な移動やこれに伴う房総海底谷のド刻の湖始をもたらし，
向の変化は，相撲トラフ底での堆積 f
現夜みられるような複雑な地形，地質構造を形成したものと考えられる
謝辞
調査の実施にあたった測量船
r
1
1
；洋」船長，乗組員の方々，音波探査データの電算機処理を行った日本物理
探鏑株式会社及ひー川崎地質株式会社に対し感謝する次第である
参考文献
藤i
吋換太郎・＞ 1
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研
幸~. N
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,12
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.
LeP
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.・飯山敏道・ R
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.・中村 明・ C
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.・小林和男・他第 J
J
明誠査乗船科学者一同
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4・日仏共同研究“海消（ KAIKO）言i
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叫”第 1l
明言寄査の実施と結果 地学雑， V
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INTHESAGAMITROUGH
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中村 明・島崎邦彦
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1 相撲・駿河トラフとプレートの沈み込み．科学， V
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, 221-243.
小川勇ご郎・藤岡換太郎
瀬野徹三・木村学
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6：相模｝ラフの構成と発達 月刊地球， V
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6：斜め沈み込みの 般的特性からみた相模トラ 7 のテクトニクス
三重点付近の凹
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みと関東造盆地運動，月刊地球， V
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5 房総半島野島崎の東南東i
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'にある海底谷（房総海底崖）から得られたシノレト岩．
東海大紀要海洋， N
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竹内章
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6・相模トラフの地形とテクトニクス．月刊地去し V
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竹内京・藤岡換太郎
棚橋学
抑橋学・本座栄ー
米倉伸之
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5・棺模トラフ・級河トラフ周辺の海底地形，地学雑， V
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6：相模トラフの堆積構造とテク fニクス．月刊地球， V
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3・房総半島東方海底地質凶説明書．地質調査所， 2
6
ページ
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4 ~ま河トラフ・相模トラフ周辺の変動地形．第四紀研究， Vol.23 N
o
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2
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