月刊地震予報

月刊地震予報99)海溝外太平洋スラブ地震・八丈島連発地震・韓半島稀発地震・関東平野丹沢スラブ連発地震・台湾のCMT解・2017年12月の月刊地震予報

1.2017年11月の地震活動

 気象庁が公開しているCMT解を解析した結果,2017年11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11個0.179月分,千島海溝域で2個0.041月分,日本海溝域で4個0.379月分,伊豆・小笠原海溝域で4個0.614月分,南海・琉球海溝域で1個0.028月分であった(2017年11月日本全図月別).
2017年11月の最大地震は11月13日の日本海溝の海溝外M6.0で,M6以上の地震はこの他に11月16日の八丈島M6.0がある.韓半島では稀発地震,関東平野では丹沢スラブで連発地震があった.
今年に入ってからのCMT解は171個で面積比が0.170と1割代に留まっている(2017年11月日本全図年別).

2.海溝外太平洋スラブの東誘導震源域地震M6.0

 2017年11月13日7時24分M6.0to深度56(スラブ深度+50)kmが日本海溝外の東誘導震源域Eind(月刊地震予報98の略称Eafを変更)であった.東日本大震災前にはEind震源域で,CMT解が6個しかなかったが,大震災後323個に急増している.大震災により総地震断層面積も急増したが,地震断層面積の対数移動平均曲線(logArea)が2016年まで直線的に減少しており,等比級数的に減少したことが分かる(図252).

図252.東誘導震源域Eind連発地震のCMT主応力軸方位.
 左図:震央地図,中:海溝距離断面図,右上:縦断面図,右中:時系列図(右端数字:年数),右中図左端(logArea):総地震断層面積の169.8日移動平均の対数曲線で彩色は発震機構型による線形内部配分,右下:主応力軸方位図.

 しかし,2017年9月3日18時01分M4.7-te深度50(+42)km(月刊地震予報96)以後,2017年10月6日16時58分M6.3深度57(+51)km(月刊地震予報98),そして本M6.0とM6.0以上のCMT解が3個連発している(図253).M6.0以上のCMT解は大震災前に2005年11月15日6時38分M7.2toのみであったが,大震災後に15個に急増した.その内の12個が2013年までで,2014年から2016年には起こっておらず,残りの3個が今回起こった.2017年9月以降に起こったM6.0以上の地震の中で,2017年10月6日M6.3以外の震央は,大震災本震直後の最大地震20110311M7.5や大震災前唯一の20051115M7.2とほぼ一致している.

図253.2017年9月から11月の東誘導震源域EindのCMT主応力軸方位.
 左図:震央地図,中:最上小円区海溝距離断面図,右上:縦断面図,右中:時系列図(右端数字:2017年の月数),右中図左端(logArea:総地震断層面積の移動平均の対数曲線),右下:主応力軸方位図.

東誘導震源区の地震は太平洋プレートが日本海溝に沿って沈込む際に同心円状屈曲し,プレート表層が伸長するために起こる正断層型地震であり,引張T軸方位は西北西のプレート相対運動(図252右下の主応力軸方位図中央付近の紫色折れ線)と一致している.このような機構で起こる総地震断層面積は日本海溝を通過して太平洋スラブになる太平洋プレートの面積に比例するであろう.2017年9月から11月までの最上小円区への太平洋プレート沈込面積に対する東誘導震源域の総地震断層面積の比は0.51で,大震災前の0.04の12倍以上であり,大震災前に太平洋スラブ沈込停止状態であったことを示している.東日本大震災によって沈込障害が除去され,沈込再開によってこれまでの停止分を取戻す勢であった東誘導地震も,2016年までにその勢を失った後に今回の活動が起こっている.
この活性化に関連する地震として,2016年1月2日13時22分M5.7P681(+77)kmの下部マントル地震(速報76)と2017年7月13日4時48分M6.3-np603(+92)kmの平面化スラブ震源域VladE地震がある(月刊地震予報94).
沈込阻止のない太平洋スラブ沈込は観測されておらず,未知の状態にあるが,2017年から開始された活性化が,定常的な太平洋スラブ沈込によるものか,昭和三陸地震のような海溝外巨大地震の前兆であるか,2009年4月に開始された太平洋スラブの下部マントルへの崩落(速報69)に関係しているのか,現時点で予想することは困難であり,今後の動静が注目される.

3.八丈島連発地震

 伊豆小円北区の八丈島南東沖で2017年11月16日18時43分M6.0p46(+2)kmが太平洋スラブ上面で起った(図254).本地震前に八丈島東方沖の伊豆海溝付近の島弧地殻上部で11月9日16時42分M5.9p10(-9)kmと11月10日3時45分M5.2p11(-9)kmが起き,本地震後に八丈島南方沖の島弧マントルで11月18日18時00分にM4.8t30(-93)kmが起こっている.これらの規模はM4.8~M6.0で平均M5.7である.10日以内に八丈島付近の島弧地殻内・太平洋スラブそして島弧マントル内の地震が4個起こったことは珍しい.最大地震の太平洋スラブ上面M6.0pの発震機構(P292+29T61+48N186+27)を基準に応力場極性区分(月刊地震予報87)を比較すると,逆応力場極性のPexT・TPexNであり,応力場はスラブ上面と島弧マントルの間で逆転している(図254).

図254.2017年11月の八丈島連発地震のCMT主応力軸方位(上)・応力場極性区分偏角(下).
 左図:震央地図,中:伊豆小円区海溝距離断面図,右上:縦断面図,右下:時系列図(右端数字:2017年11月の日数),右上図下左端(Benioff:積算地震断層面積のベニオフ曲線),右下図左端(Stress Polarity Π:最大地震2017年11月16日M6.0基準の応力場極性区分偏角).

スラブ上面から島弧マントル・地殻にかけての地震は,2015年5月3日から6月3日に伊豆小円南北区境界付近の須美寿島沖でも起こっている(月刊地震予報).規模はM4.5~M6.3で平均M5.9と今回と類似している.この期間末の2015年5月30日と6月3日に太平洋スラブで深度660km以上の下部マントル上面以深の地震が起こっており(速報68速報69),今後の地震活動に警戒が必要である.

4.韓半島稀発地震

 2017年11月15日14時29分韓半島東縁でM5.6p深度11kmが起こった(図255).CMTの記録が全くなかったこの震源域JpsKで2016年7月5日M4.9-nt深度37kmと2016年9月12日M5.8-nt深度36km・M5.2nt深度40kmが起こり希発地震域として注目された(月刊地震予報82).この震源域に最も近いCMT解は韓半島東方沖の2004年5月29日M5.1+pr深度43kmのみである.

図255.韓半島稀発地震のCMT主応力軸方位.
 左図:震央地図,中:南海小円区海溝距離断面図,右上:縦断面図,右中:時系列図(右端数字:年数,左端のBenioff:積算地震断層面積のベニオフ曲線で彩色は発震機構型による線形内部配分),右下:主応力軸方位図.

 これまでの地震の深度が36~43kmと大陸下部地殻・マントル深度であったのに対し,今回の深度は11kmと上部地殻深度である.韓半島は地震の起きない大陸地殻で,韓半島の東縁に沿って日本海が拡大した1500万年前に局部的に海水に覆われた記録が存在するのみであった.しかし,2016年7月に開始された地震活動が1年以上後に再開し,その深度も上部地殻に及んでいることから,日本海拡大に相当する大変動に進展することも考えられる.

5.関東平野の丹沢スラブ連発地震

 CMT解の報告はないが,初動解が2017年11月4日15時51分M3.2p42(-4)kmから11月10日0時37分M3.7p49(-2)kmまで丹沢スラブ五霞・下妻・下館震源密集域(特報7)で5個の連発地震が起こった(図256).

図256.2017年11月の丹沢スラブ連発地震のIS主応力軸方位.
左図:震央地図,中:石堂小円区海溝距離断面図,右上:縦断面図,右中:時系列図(右端数字:2017年11月の日数,左端のBenioff:積算地震断層面積のベニオフ曲線),右下:主応力軸方位図.

 規模はM3.2~M4.0で,平均規模がM3.7である.同震源密集域では20日後の2017年11月30日22時02分M3.9p42(-5)kmも起こっている.最初の発震機構方位(P145+32T292+53N45+16)を基準にした主応力場極性偏角(月刊地震予報87)は,いずれも基準極性区分orgの12.2~29.3と変わらなかった.震源は石堂小円区の相模スラブ上面やや上に位置している.
この震源密集域では2017年7月から8月にも連発地震が起きている(月刊地震予報95).

6.台湾のCMT解

 本月刊地震予報に使用している気象庁のCMT解は,台湾の地震計記録も含めた一元化処理によって算出していると言われている.しかし,2017年11月下旬に台湾を訪問した際に台湾西部の地震M5.2が報道されていたが,CMT解として掲載されなかった(2017年11月日本全図月別).台湾小円区の最小規模最新CMT解は2015年5月26日M4.5-tr0(-10)kmである.

7.2017年12月の月刊地震予報

2017年11月の日本全域CMT個数は12個と先月12個と変わらず,地震断層面積のプレート運動面積に対する比は先月の0.193から0.170に減少している.今年に入ってからのCMT解は171個で比が0.146の1割に留まり,1997年の最小比0.107と2014年の次席比0.280の間に位置する静穏さである.嵐の前の静けさは続いている.
2017年9月から日本海溝の太平洋スラブで海溝外地震が連発している.この連発は,2016年に東日本大震災によって沈込障害を解除された太平洋スラブの沈込再開活動が終息した後に起こっている.標準となるべき沈込障害のない太平洋スラブの沈込についての観測がないため,今後の地震活動については,現段階で困難であるが,2017年の連発地震と太平洋スラブ深部の地震活動との関連が予想されることから,太平洋スラブ沈込様相が変化しており,警戒が必要なことは確かである.
八丈島の連発地震は太平洋スラブ様相の変化や太平洋スラブの下部マントルへの崩落との関連も考慮する必要がある.韓半島の地震は,日本列島と韓半島を含む広域応力場がこれまで観測されたことのない変動を蒙っていることを示している.関東平野の連発地震もこれらの変動と関係しているか注目される.
気象庁の発震機構解の公開は,地震警戒宣言発令から解除に充分使える段階に到達しているが(月刊地震予報97),西南日本の地震活動と密接な関係にある台湾で起こったM5.2の地震について発震機構解が公表されていない.的確な地震予報確立のために早急な改善が望まれる.

月刊地震予報98)海溝外太平洋スラブ地震・秋田県仙北連発地震・2017年11月の月刊地震予報

1.2017年10月の地震活動

 気象庁が公開しているCMT解を解析した結果,2017年10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12個0.193月分,千島海溝域で2個0.007月分,日本海溝域で7個1.111月分,伊豆・小笠原海溝域で0個,南海・琉球海溝域で3個0.070月分であった(2017年10月日本全図月別).
2017年10月の最大地震は10月6日の日本海溝の海溝外のM6.3で,M6以上の地震は他になかった.
今年に入ってからのCMT解は159個で面積比が0.142と1割代に留まっている(2017年10月日本全図年別).
先月2017年9月8日M5.2np・9月13日M3.2ntの連発地震のあった秋田県仙北で,2017年10月6日にもM3.4npがあった(2017年10月東日本IS月別).

2.海溝外の太平洋スラブ地震M6.3

 2017年10月6日16時59分に最上小円区の中心軸付近の日本海溝外でM6.3To深度57(+51)kmがあった.
 日本海溝外の震源域は,東日本大震災本震の当日に2011年3月11日15時25分M7.5-toがあり,従来,「東余震Eaf」と呼んできたが,日本列島全域の震源域を系統的に整理する段階でこれまで曖昧に用いられてきた「余震」の使用を本震地震断層域に限定することにした.本震域外の東方で起こったこの地震は,停止させられていた太平洋スラブ沈込が本震によって再開して起った地震であることから(速報28特報1特報2),「東誘発地震」と呼び,この震源域を「東誘発震源域Eind」と呼ぶことにする.
 東誘発震源域最大の地震である東日本大震災本震当日の2011年3月11日15時25分M7.5-toの主応力軸方位(P354+81T103+3N194+9)を基準にした今回の2017年10月6日M6.3Toの応力場極性区分偏角は基準区分org=14.7とほぼ一致し,先月2017年9月21日M6.3to(月刊地震予報96)もorg=18.7で変わりない.東誘発震源域EafのCMT解は358個あるが,その平均地震断層面積規模はM5.9であることから,今月と先月のM6.3の地震は大きい方に属し,M6.3以上のCMT解は10個に過ぎない(図251).

図251.M6.3以上の東誘導震源域EafのCMT解主応力軸方位.
 左図:震央地図,中:海溝距離断面図,右上:縦断面図,右中:時系列図,右中図左端(logArea):総地震断層面積の169.2日移動平均の対数曲線で彩色は発震機構型による線形内部配分,右下:主応力軸方位図.

大震災前は,2005年11月15日M7.2toの1個で,東日本大震災後急増していることは明かである.今月と先月のように一か月間に2個起こったのは,大震災直後の2011年3月11日M7.5-to・3月22日M6.7toと2012年12月7日M7.3Te・M6.6Te(速報35)の2回のみで,東日本大震災によって再開した太平洋スラブ沈込の再興を示唆している.
 

3.秋田県仙北の連発地震

 秋田県仙北地域,田沢湖南西方の横手盆地北部大曲付近で2017年10月6日20時09分M3.4np深度10(-92)kmが起こった(2017年10月東日本IS月別).この地震は先月2017年9月8日22時23分M5.2np深度9(-93)kmと9月13日4時00分M3.2nt深度10(-92)kmの連発地震(月刊地震予報96)に続く地震である.最初に起こった9月8日のM5.2npを基準にすると,今回の震源は北北東(16.1°)へ2kmで深度差も+1kmの同所地震であり,応力場偏角も基準応力区分org=31.8°である.この応力場偏角は9月13日M3.2ntの20.3°より大きいが,基準地震を起こした応力場は保持されていることを示しており,今後の応力蓄積によって更に大きな地震が起こることが心配されるので警戒の必要がある.

4.2017年11月の月刊地震予報

2017年10月の日本全域CMT個数は12個と先月14個より減少し,地震断層面積のプレート運動面積に対する比も先月の0.380から0.193に減少している.今年に入ってからのCMT解は159個で比が0.142の1割に留まり,1997年の最小比0.107と2014年の次席比0.280の間に位置する静穏さである.嵐の前の静けさは続いている.
今月のM6.0以上の地震と連発地震の活動は,先月と同様に太平洋スラブ沈込増大と関係している.太平洋スラブの下部マントルへの崩落(速報69)も考慮し,巨大海溝外地震・巨大海溝内地震・内陸地震に警戒が必要である.

月刊地震予報97)地震予知体制の変換と地震予報・津波対策に救命胴衣を

1.地震予知体制の変換と地震予報

1.1) 南海トラフ地震の予知・予測の断念

「南海トラフ地震の予測と防災」作業部会が「6月17日地震学会シンポジウム」において,「南海トラフ地震の予知・予測を継続できない」と公表したと新聞が2017年6月22日に報じた.
作業部会が予知・予測を断念した理由として以下の4つを挙げている.
① 震源域の半分で大地震が起き「割れ残り」が生じた場合
② 一回り小さい地震が起きた場合
③ 東日本大震災前にみられた現象が多数観測された場合
④ 東海地震の判定基準にあるような地殻変動が見られた場合
これら全ての場合に対応できないと報道された.

1.2) 対応できないとされた理由への対応

作業部会は上記のように対応できない4つの理由を挙げたが,近年急速に整備の進んでいる気象庁の発震機構解公表体制を活用すれば,充分対応可能である.すなわち;
 ①・② 大地震を起こす応力場がどの程度の広がりをもち,継続しているかは,前震の応力場極性解析(速報55速報58月刊地震予報86月刊地震予報87特報4特報6,)によって判定可能である.
 ③ 東日本大震災前後の応力場極性変化は,熊本地震や鳥取県中部地震にも適用できたので(速報79月刊地震予報85,),南海トラフ地震にも適用できるであろう.
 ④ 地震は,応力が地下の岩石に働いて破壊する力学現象である.地震には地表の地殻変動も伴うかもしれないが,主役を担っている地下応力場を直接監視することが最も重要である.地下応力場は,高密な日本の地震計測網による常時観測によって得られる発震機構解を使用すれば監視できる.

1.3) 中央防災会議の「地震予知を前提とした対応の大転換」

 中央防災会議の有識者会議が9月26日に防災担当相に「確度の高い予測は困難」と指摘し,従来の地震予知に代わり,異常現象を観測した場合に住民避難を促す仕組み検討することや,地震・津波の観測体制強化を求める報告書を提出したと2017年9月27日の新聞は報じた.
これは約40年続けられてきた地震予知を前提とした対応の大転換である.新たな防災対策が定まるまでの暫定的な南海トラフ巨大地震への対応としては,前震や地殻変動などの異常現象を観測した場合や巨大地震発生の可能性が高まった場合,気象庁が新たに「南海トラフ地震に関連する情報」を発表し警戒を呼び掛けるとのことである.

1.4) 「南海トラフ地震に関連する情報提供」の可能性

 地下岩石の巨大破壊が,先行する小さな破壊を全く伴なはず起こるとは考え難い.先行する破壊が「前震」で巨大破壊が「本震」となる.気象庁はホームページでM4.0以上の発震機構解を2時間以内に「速報」,2-3日以内に「精査後」として公開しており,巨大地震の前震を見逃すとは考えられない.
巨大地震が起こる場合,本震域の破壊強度の小さな箇所から順次破壊し前震となるので,本震域では前震が連続的に起こることが予想される.この連続して起こる前震は,「連発地震」(速報66)として識別でき,発震機構の定量的比較解析対象として(速報29速報58),監視できる.
発震機構の定量的比較による応力場極性を解析すれば,「震源域の応力場極性は本震まで一定に保たれる」という破壊力学的性質に基づき(月刊地震予報87),応力場極性が保たれていれは「前震」,その後の応力場極性が逆転した場合には「本震」と判定できる.
大きな地震が起こった時にその発震機構の応力場極性が保持されている前震の場合には「更に大きな本震が来るかもしれませんので厳重な警戒をして下さい」,大きな地震の後に応力場極性の逆転した地震が確認される本震の場合には「先ほどの地震が本震と予想されます.同程度の余震に注意して下さい」と情報提供が可能である.
これらの情報が,その観測事実(発震時刻,震源,規模,発震機構)と推論の根拠(地震活動の推移・応力場極性・沈込スラブとの関係など)とともに提供されれば,住民の安心・安全と地震災害対策のために威力を発揮するであろう.将来的には,対象範囲を「南海トラフ地震」に限定せず,全国展開されることが期待される.

2.津波対策に救命胴衣を

 東日本大震災犠牲者約2万人の多くが津波によるものであった.しかし,同じ被災現場からの生存者もいる.東松島市では小学生が帰宅中に津波に襲われたが,胸いっぱい息をため,あお向けに浮くことによって一命を取り留めたという.
迫り来る津波に呑み込まれる恐怖は想像を絶するが,上昇する海面の上に載って浮けば生き残れる可能性は大きい.救命胴衣を着用していればその可能性は更に大きくなるであろう.
予想される津波高より標高の低い住宅・学校・幼稚園・保育所には救命胴衣を常備し,そこに通う児童・生徒には横断バックの代わりに救命胴衣を持ち歩かせてはどうだろう.津波防災訓練には救命胴衣を着用し,プールでの救命胴衣着用浮遊訓練も有効であろう.
来る南海トラフ地震では,静岡県のように震源上に位置していれば,歩くこともままならない強い揺れの後,高台に逃げる間もなく津波が襲来する.筆者にも東海地方沿岸部に住む子供がいるが,犠牲を最小に留めるために提案する.