屈折法地震探査は、反射法地震探査測線で展開した全チャンネル（５９７チャンネル）を利用して、測線上の３点で発震を行った。反射法地震探査に比べ展開長が長く、微弱なエネルギーをできるだけ遠方まで記録するために、ノイズレベルの低い夜間（７月２９日の夜間２０：００から翌朝４：３０）に作業を行った。

発震点はいずれも周りに民家のない舗装道路上に設置し、�@ＶＰ１００１：測線の北西端付近 ＲＰ３０の西２００ｍの舗装道路上、�AＶＰ１００２：測線中央部付近ＲＰ３８９の広瀬川河畔通上、�BＶＰ１００３：測線の南東端付近広瀬大橋右岸ＲＰ５３０から２００ｍ南の河川敷の舗装道路上、の３箇所を設定した。

屈折法地震探査の調査仕様のうち、スイープ周波数は６−４０Ｈｚ、スイープ回数はＶＰ１００１では１００回、測線中央部のＶＰ１００２では５０回、ＶＰ１００３では７５回である。スイープ長、バイブロサイス台数などその他の仕様は反射法の場合と同じである。

図３−２−２−１−１、図３−２−２−１−２、図３−２−２−１−３には３点の発震点それぞれの発震記録を示す。北西端の発震記録ＶＰ１００１では測線中央から南東側ではノイズレベルが高くなっているため、初動が不明瞭になっている。またＶＰ１００２およびＶＰ１００３では測線の北東端の山側での記録が悪くなっているものの、それ以外では測線全体にわたって初動を追跡することができる。

２）データ解析

横軸に各発震点からの距離、縦軸に初動読み取り値をプロットしたものを図３−２−２−２に示す。ここでプロットした初動読み取り値は、発震記録から読み取った値そのものではなく、測線の両端の受振点であるＲＰ１とＲＰ５９７を直線で結ぶ仮想測線に投影し、ＲＰ１付近を距離の原点として、距離・走時を補正した値になっている。表３−２−２−１には屈折初動読み取り結果（仮想測線投影後の補正値）を示す。

図３−２−２−２の走時曲線では、はぎとり法によって得られた各層の屈折波の見かけ速度も示してある。堆積層中を通る初動の見かけ速度として、測線全体にわたって２．０〜２．５ｋｍ／ｓの走時が観測されている。さらにその下の層からの走時として、４．６ｋｍ／ｓ程度および６．０ｋｍ／ｓのの屈折波が観測されている。

速度構造モデルの推定では、まず同じ屈折面からの屈折走時の見かけ速度およびインターセプト時間を読み取り、発震点直下の屈折面の速度および深度を計算する。同時に反射法による深度断面図および速度解析の結果等を参考にしながら、基盤の形状や速度構造を推定し、大局的な速度構造を求める。その後、岩崎（１９８８）による波線追跡プログラムを用いてレイトレーシングを行い、試行錯誤的に速度構造モデルを微調整しながら理論走時と実際の初動走時を合わせ、最終的な速度構造モデルを求めた。

図３−２−２−３には最終的な速度構造モデルを、図３−２−２−４には各発震点における屈折波の理論走時と観測走時との比較を示す。また、図３−２−２−５−１、図３−２−２−５−２、図３−２−２−５−３には各発震記録上に初動読み取り値と構造モデルによる理論走時を重ね合わせたものを示す。速度構造は表層８００ｍ／ｓｅｃの下に３つの堆積層１９００ｍ〜２３００／ｓｅｃ層、３０００ｍ／ｓｅｃ層、３６００〜４２００ｍ／ｓｅｃ層、および基盤層５５００ｍ／ｓｅｃの４層が存在するモデルである。また基盤までの深度は、測線北西端で約１３００ｍ、中央部で約７００ｍ、測線南東端で約５００ｍとなっている。図３−２−２−４では理論走時と観測走時とで若干の違いが見られるものの、基本的にはこの５層構造モデルで観測走時を説明できることがわかる。