月刊地震予報

月刊地震予報105)2018年5月18日釧路沖の地震M5.8・2018年6月の月刊地震予報

1.2018年5月の地震活動

気象庁が公開しているCMT解によると,2018年5月の地震個数と総地震断層面積のプレート運動面積に対する比(速報36)は,日本全域で19個0.103月分,千島海溝域で2個0.099月分,日本海溝域で8個0.177月分,伊豆・小笠原海溝域で1個0.136月分,南海・琉球海溝域で8個0.061月分であった(2018年5月日本全図月別).
2018年5月の最大地震は2018年5月18日釧路沖M5.8で,M6.0以上の地震はなかった.

2.2018年5月18日釧路沖の地震M5.8

 2018年5月18日3時42分に釧路沖でM5.8P深度47(スラブ深度30)kmが起こった.その半日後の5月18日17時50分に得撫島沖M5.0+p深度30(-32)kmが起こっている.また,2018年5月31日6時15分にも釧路沖M4.1nt53(+20)km(IS発震機構解)があった(図273).

図273.2018年5月の千島海溝域の発震機構解.
左図:海溝距離断面図,中下図:震央地図,右上図:縦断面図,右中図:時系列図(左端は移動平均断層面積対数;右端の数字は2018年5月の日数),右下図:主応力軸方位図.

 千島海溝域の地震については,これまで速報29速報30速報41速報58速報74速報76地震予報80地震予報101地震予報103に取り上げてきた.千島海溝域の1994年9月以降のCMT解総地震断層面積のプレート運動面積(斜直線)に対する比は0.96で,ほぼプレート運動面積と等しい地震活動が起こっている.
千島海溝域では488個のCMT解が報告されているが,その68%が逆断層p・pr型で,その圧縮P軸方位は(赤色丸印)は方位図の上縁と下縁および中央線付近に分布している(図274右下図).方位図の中央線は千島海溝から沈込む太平洋プレートの傾斜方位(TrDip)である.中央線付近のP軸傾斜はプレート傾斜方向であり,上下縁のP軸傾斜は海溝方向である.中央線付近の紫色線(Sub)は太平洋プレート運動方向で,中央線のプレート傾斜方向と多少異なり,右下方にずれている(図273・図274).P軸方位もプレート運動方向に沿って右下方にずれている.

図274.千島海溝域のCMT解.
左図:海溝距離断面図,中下図:震央地図,右上図:縦断面図,右中図:時系列図(左端は積算地震断層面積のBenioff曲線と積算プレート運動面積の斜直線;右端の数字は年数),右下図:主応力軸方位図.

千島海溝域で起こっている地震の地震断層面積がプレート運動面積にほぼ等しいことと,P軸方位が太平洋プレートの運動方向に沿っていることは,千島海溝域の地震が太平洋プレート運動と関係していることを明確に示している.
積算地震断層面積のBenioff曲線ではその間に,2007年と2013年に大きな段がある(図274).これらの段には2006年11月15日M7.9P30(+8)km・2007年1月13日M8.2Te30(+17)kmおよび2013年5月24日カムチャツカのスラブM8.3P609(+87)kmの地震が対応している.2013年5月の最後の段から現在までの5年間の総地震断層面積はプレート運動面積の0.16と静穏を保っている.2007年1月から2013年5月までの中段の静穏期は6年4か月,1994年9月から2006年11月までの最初の静穏期は12年2か月続いた.これらの静穏期の長さを参考にすると,千島海溝域では2年ないし数年以内にM8以上の地震が起こると考えられるので警戒が必要である.

3.2018年6月の月刊地震予報

2018年4月9日に島根県西部M6.1が起こったが,4月28日のM3.6でも応力場変化が認められなかったことから,M7級の地震への警戒を呼び掛けていたが(地震予報104),大阪府北部で2018年6月18日7時58分にM5.9(速報発震機構)が起こった.これらの地震は,2015年11月14日沖縄トラフ最大地震M7.1の後の2016年4月16日熊本地震M7.3から開始された一連の西南日本内陸域地震と考えられるので,西南日本域では今後も警戒が必要である.

月刊地震予報104)厳重警戒を要する2018年4月9日島根県西部の地震M6.1・2018年5月の月刊地震予報

1.2018年4月の地震活動

気象庁が公開しているCMT解によると,2018年4月の地震個数と総地震断層面積のプレート運動面積に対する比(速報36)は,日本全域で18個0.116月分,千島海溝域で4個0.071,日本海溝域で7個0.109月分,伊豆・小笠原海溝域で1個0.007月分,南海・琉球海溝域で6個0.209月分であった(2018年4月日本全図月別).
2018年4月のM6.0以上の地震は,島根県西部の2018年4月9日M6.1であった.

2.2018年4月9日島根県西部の地震M6.1

 2018年4月9日1時32分に島根県西部でM6.1+np深度12kmが起こった(図272).CMT解は4月9日1時32分から5時5分にM4.6-6.1の4個あり,初動解は2018年4月9日1時32分から4月28日3時42分にM3.5-6.1の8個あった.速報解は2018年4月9日1時32分から4月28日3時42分にM3.5-6.1の13個公開されている.

図272.2018年4月の島根県西部の地震の初動解応力場極性偏角Π.
 左:震央地図,右上:海溝距離断面図,右中:縦断面図,右下:応力場極性偏角Πの時系列図.右端の数字は2018年4月の日数.

 2018年4月9日1時32分の最初の地震が最大のM6.1であり,このCMT解を基準とすると,全ての解の震央距離は2km以内に収まる.深度差も2km以内であり,同一震源の活動と言える.
基準発震機構解[P283+4T14+5N157+84]は中間主応力N軸傾斜が垂直に近い84°で圧縮主応力P軸傾斜が4°・引張主応力T軸傾斜が5°と水平に近いので,横擦断層型である.しかし,東西方向のP軸方位と南北方向のT軸方位が北西-南東方向の小円方位の中間なので圧縮横擦断層型npであったり引張横擦断層型ntであったりする.CMT解の非双偶力成分比は基準地震が+5%で他は+1%でやや引張応力過剰である.
応力場極性区分は全て基準地震と同じ基準区分orgに属し,偏角25°以内がCMT解4個中2個,初動解8個中7個,速報解13個中4個と変わりなく,1か月に及ぶ同一震源における地震活動であるが,応力場偏角に変化が認められない.
 震源域内で最も破壊強度の小さいところから破壊が起こり,地震活動が開始される.破壊による歪解消が周囲に及び,破壊強度の大きな箇所に歪が集中して次の破壊を起こす.最大破壊強度の箇所は,周囲の弱破壊強度域の歪が集中することによって破壊するので最大地震が起こる.歪集中に要する時間は破壊強度差が大きいほど長くなることから,最大前震の後の長い地震休止期に地震活動が終了したと誤解し,避難所からの帰宅によって熊本地震(速報79)では被害を大きくした.本震では震源域が破壊して歪が解消されるので,応力場極性が逆転し,次に起こる地震の応力場極性で判定できる.
 今回の地震では1か月たっても応力場極性偏角に変化が認めらないことから,前震が継続中で1か月以内にM7以上の本震が起こる可能性が大きいので,厳重な警戒が必要である.
 

3.2018年5月の月刊地震予報

2018年4月9日に島根県西部M6.1が起こったが,同一震源で4月28日にもM3.6が起こっている.この間に起こった8個の初動発震機構解の応力場に変化が認められないことから,M6.1を起こした歪による応力場は変化しておらず前震の段階に留まっていると考えられる.1か月以内にM7級の本震が起こる可能性が大きいので厳重な警戒が必要である.
同様に応力場極性逆転が認められなかった2018年3月の台湾花蓮の地震(月刊地震予報102)も前震段階に留まっている可能性があるので警戒が必要である.

月刊地震予報103)2018年3月7日得撫島沖の地震M5.9・台湾周辺の地震・2018年4月の月刊地震予報

1.2018年3月の地震活動

気象庁が公開しているCMT解によると,2018年3月の地震個数と総地震断層面積のプレート運動面積に対する比(速報36)は,日本全域で20個0.139月分,千島海溝域で3個0.157,日本海溝域で7個0.112月分,伊豆・小笠原海溝域で3個0.265月分,南海・琉球海溝域で7個0.077月分であった(2018年3月日本全図月別).
2018年3月にはM6.0以上の地震がなく,最大地震は千島海溝域の得撫(うるっぷ)島沖3月7日M5.9pであった.

2.2018年3月7日得撫島沖の地震M5.9

 2018年3月7日13時40分に月間最大地震として得撫(うるっぷ)島沖M5.9p深度30(+6)kmが起こった(図268).スラブ上面からの震源深度が+6kmで千島海溝から沈込むスラブ上部で起こっているが,発震機構解の主応力軸方位[P131+29T319+61N223+3]の圧縮P主応力軸方位131は南東の海溝側を向いており,沈込むスラブ上面と千島弧地殻との剪断応力場で起こった地震である.本地震に先立ち,2018年3月5日4時52分に択捉(えとろふ)島下で圧縮主応力軸方位がスラブ傾斜と並行する屈曲スラブの平面化地震M5.4P109(+28)kmが起こっている.

図268.2018年3月7日の得撫島沖の地震のCMT解主応力軸方位図.
 海溝距離断面図,右下:震央地図.
 数字は得撫島沖地震.

 千島海溝域の地震について本月刊地震予報では,下部マントル上面直上の2012年8月14日11時59分M7.3p654(+89)km(速報30),カムチャツカ半島の2016年1月30日M7.2-np161(-27)km(速報76),得撫(うるっぷ)島の2016年5月31日19時03分M6.1P30(+10)km(月刊地震予報80),択捉(えとろふ)島沖の2018年1月20日14時51分M5.1P30(-22)km(月刊地震予報101)を取り上げている.
 千島海溝域では総地震断層面積M8.7分のCMT解が公表されており,M8.0以上の地震は,新知(しむしる)島東方沖2007年1月13日13時23分M8.2Te30(+17)kmとカムチャツカ半島西方沖2013年5月24日14時44分M8.3P609(+87)kmの2個がM8.5分の総地震断層面積を占め,太平洋プレートの沈込面積の61%を消化している.全CMTでは2016年から総地震断層面積が100%を切り,現在93%になっていることからM8級の地震が警戒されている(図269).

図269.千島海溝域CMT解の主応力軸方位図.
 左:海溝距離断面図・震央地図,右上:縦断面図,右下:時系列図(左端:累積地震断層面積のベニオフ図).
 数字はM8.0以上の地震と下部マントル上面直上の地震.

 本地震から震央距離100km以内の地震を検討すると,歴史地震として本地震からの震央距離79km方位249で百年前の1918年9月8日2時16分M8.2がある.この地震が起こした波高6-12mの津波は,根室で1m,宮城県鮎川で45cm,ホノルルで1m,そしてサンフランシスコにまで達している(宇佐美,2003;Seno & Eguchi,1983).
震央距離100km以内のCMT解には3回の活動期がある(図270).最初がCMT解の1995年4月18日8時28分M7.2p59(+8)kmで震央距離63km方位311,応力場偏角(月刊地震予報87)は14.7と本地震にほぼ一致している.第2期は東日本大震災を挟む2006年3月9日から2012年7月15日までで,M5.6-M6.2のCMT解18個がある.最後の活動は2017年6月23日7時36分M5.2p30(-7)km震央距離43km方位358から始まった,その応力場偏角は13.2と本地震と同じである.次いで海溝外で2017年9月3日M5.7To30(+22)kmが震央距離77km方位158で起こった,その応力場偏角は154.6と圧縮P軸と引張T軸が入替ったPexTの逆応力場であった.

図270.2018年3月7日M5.9からの震央距離100km以内のCMT解主応力軸方位図.
 左:海溝距離断面図・震央地図,右上:縦断面図,右下:時系列図(左端:累積地震断層面積のベニオフ図).
 数字は百年前の最大地震M8.2.

スラブ沈込の障害となるのは,海溝外における同心円状屈曲・海溝内の島弧地殻とマントルとの剪断・屈曲スラフの平面化・下部マントル上面における浮力である.この中で特に警戒されるのは,最後の深度660kmの下部マントル上面を貫く地震が起こることである.千島海溝域から沈込むスラブ下部では,2012年8月14日11時59分M7.3p654(+89)kmが下部マントル上面直上で起こっており(速報30),日本海溝域のウラジオストックでは2009年4月18日12時56分M5.0P671(+122)km・2016年1月2日13時22分M5.7P681(+77)km(速報76),伊豆・小笠原海溝域では2015年5月30日20時23分M8.1t682(-64)km(速報68)・6月3日6時03分M5.6-t695(-51)km(速報69)が下部マントルに突入したスラブ内地震が起こっている.スラブ先端が下部マントル上面を通過すると相転移を起こし,浮力を失い崩落すると予想されていることから,日本海溝域・伊豆小笠原海溝域に続いて千島海溝域でも崩落が開始されると日本列島の地震活動が急激に活発化することが心配される.このような活発化は日本列島の歴史地震の期間はもとより過去1千万年間起こっていない.今後,これまで起こったことのない地震活動の監視が必要である.今回の活動がM8.0級の地震の前兆となるのか,千島スラブが下部マントルに崩落する前兆となるのか,今後の地震活動に警戒が必要である.

3.2018年3月の台湾周辺の地震

2018年2月7日0時50分花蓮沖でM6.7-npo10(+4)kmが起こったが(月刊地震予報102),2018年3月に台湾・琉球域でM4.7-M5.6のCMT解6個が公開されている(図271).
2018年3月4日2時35分には花蓮沖地震M6.7から震央距離5km方位343でM4.8Pe14(;8)kmが起こっている.その応力場偏角は25.0と花蓮沖地震の応力場とほぼ同じであり,応力場は保持されていることを示している.この地震の他は震央距離が50km以上であり,台湾中部と南部の地震は花蓮沖地震M6.7による歪解放によるものであろう.

図271.2018年3月の台湾周辺のCMT解主応力軸方位図.
 左:震央地図,中:海溝距離断面図,右上:縦断面図,右下:時系列図(左端:地震断層面積対数0.6日間移動平均曲線)

4.2018年4月の月刊地震予報

2018年3月は花蓮沖地震M6.7と関連する台湾・琉球域の地震とともに,太平洋スラブ沈込に関係する地震が千島海溝域・日本海溝域・伊豆海溝域で活発化している(2018年3月日本全図月別).その中で月間最大地震となった3月7日得撫島沖地震M5.9は沈込むスラブ上面と島弧地殻の剪断応力によって起こったが,それに先立つ3月4日の択捉島下M5.4は屈曲スラブ平面化の地震であった.そして,2018年3月24日4時02分には渡島半島西方沖でM4.9np216(+6)kmが起こっている.
日本海溝域では,沈込スラブ上面以深のスラブ内地震が浦河沖・三陸沖・茨城県沖・伊豆諸島沖で起こっている.これらの地震は太平洋スラブ沈込の活発化を示している.
2018年2月7日の花蓮沖地震を契機としてこれまで静穏期にあった台湾・琉球海溝・南海トラフ域が活発化した.今後M8級の巨大地震に厳重な警戒が必要であるとともに,得撫島沖の地震と太平洋スラブ内地震活動の増大は太平洋スラブの沈込様相の変化を示唆しているとも考えられ,千島海溝域の巨大地震への警戒も必要である.
これらの地震に伴う津波からの避難のために救命胴衣の早急な普及(月刊地震予報97)が望まれる.

引用文献

Seno, T. & Eguchi, T. (1983) Seismotectonics of the western Pacific region. Geodynamics of the western Pacific-Indonesian region, Geodynamics Series, 11, American Geophysical Union, 5-40.
 宇佐美龍夫(2003)最新版日本被害地震総覧.東京大学出版会,605p.