速報41)プレート相対運動面積を上回る地震活動・日本海溝域・淡路島・三宅島・得撫島・沖縄トラフ・2013年5月の地震予報

1.プレート相対運動面積を上回った2013年4月の地震活動

2013年4月は,日本全域における地震断層面積がプレート相対運動面積の2.09倍あった(日本全図月別).日本海溝では日本全域とほぼ同じ2.08倍であり,千島海溝が4.13倍,琉球南海は1.33倍と2004年以後初めて1を越えた.伊豆小笠原も1.15倍で,全てのプレート境界でプレート相対運動面積を上回った.このように全てのプレート境界でプレート相対運動面積を上回ったのは,CMT機構解が公開されている1994年から初めてのことである.この記録に次ぐのは, 0.5の琉球南海以外が全て1以上であった1999年5月である.
東日本巨大地震以後,日本全域で2倍を越えたのは, 2011年4月・7月,2012年8月・12月の4ヶ月のみであり,2013年4月は極めて地震が活発であったと言える.

2.日本海溝域

2013年4月2日に襟裳スラブ過剰域のスラブ上部で,M6.2に続きM4.5-5.7の逆断層型地震が6個起った(東日本月別),このスラブ上部の地震は海洋プレート屈曲沈み込みによるものであり,その後,日本海溝外でスラブ深部屈曲による押広正断層-t型地震が4月4日(M5.1)・6日(M4.7)に起った.また,4月5日にはウラジオストックのスラブ底の深度593kmでM6.3,4月6日に深度646kmでM5.7の逆断層型地震が起こり,4月5日に八丈島沖の伊豆海溝外でも深度56kmでM4.6の押広正断層-t型地震が起った(日本全域月別).
屈曲スラブの平面化地震(速報38)は,下北沖で4月11日M4.3(引剥逆断層+p型),4月23日M4.3(p型),福島沖で4月14日M5.3(+p型),三陸沖で17日M5.9(+p型)が起こっている.

3.淡路島

2013年4月13日に淡路島の深度15kmでM6.3が起った(日本全図月別).初動震源とCMT震源および中間主応力N軸から算出される断層面(速報33)は,南北走向で直立している(表18).算出地震断層面と圧縮主応力P軸 との交角は73°と高角であり,既存の弱面に沿って無理矢理ずれた地震断層である.

表18:2013年4月13日の淡路島の地震と1995年兵庫県西部地震の発震機構と地震断層

地震 年月日 2013年4月13日 1995年1月17日
規模 M6.3 M7.3
深度 15km 16km
発震機構型 引剥逆断層+p 調整移動nt
主応力(Nm) 方位 傾斜 主応力(Nm) 方位 傾斜
P軸 -4.58E17 262 15 -3.10E19 275 0
T軸 +5.58E17 98 74 +3.07E19 185 12
N軸 -1.00E17 353 4 +0.02E19 6 78
 非双偶力% +8 -1
地震断層面 走向傾斜 N7W89W N10W87E
P軸交角 73 74
  型 崩壊逆断層 崩壊逆断層

1995年1月17日の兵庫県西部地震M7.3も淡路島北の明石海峡で起ったが,地震断層面の走向は南北で直立している(表18).地震断層面と圧縮主応力P軸との交角は74°と高角で交わる今回の地震と類似している.

両地震では,東西方向の圧縮主応力P軸が共通し,南北方向が中間主応力N軸であるのが今回の地震であり,引張主応力T軸なのが1995年の地震である.地震断層面は,走向がいずれも南北で,傾斜は今年が西に89°,1995年が東に87°と直立している.走向は,四国と紀伊半島の間の紀伊水道の方向と一致していることから,地下10数kmには紀伊水道に並行する破断し易い面が存在し,いずれの地震もその面に沿って無理矢理,地震断層面が形成されのであろう.
発震機構が今回は逆断層型で1995年が横ずれ断層型と異なっていたが,東西方向の圧縮主応力P軸方位は共通している.一般的に上下軸が圧縮力の最も少ない引張主応力T軸になるが,今回の地震では東西方向の圧縮力よりも大きな引張力を持つ正非双偶力成分8%の+p型であった.1995年の地震では,南北方向の引張力が上下方向よりも大きかったために,上下方向が中間主応力N軸となり横ずれ断層nt型の地震になった.今回の地震は,南海トラフから沈み込むスラブ下降による上下方向の引張力が非常に大きいことを示している.

4.三宅島西方の地震

2013年4月17日に三宅島西方でM4.6(np型)・M6.2(nt型)の地震が起った (日本全図月別東日本月別・図92).これらの地震はいずれも横ずれ型であるが,圧縮主応力P軸方位は北西方向で,新島・神津島-三宅島-御蔵島の島列に沿っており,フィリピン海プレートとアムールプレートの相対運動方向を向いている.

図92. 2013年4月17日三宅島地震.  2013年4月17日の2個の地震と2000年の三宅島噴火に伴う地震の主応力軸方位。2000年7月30日に震源域が突然南方に移動し、噴火の様相が一変した。

図92. 2013年4月17日三宅島地震.
 2013年4月17日の2個の地震と2000年の三宅島噴火に伴う地震の主応力軸方位。2000年7月30日に震源域が突然南方に移動し、噴火の様相が一変した。

三宅島付近では,2000年6月28日から7月27日まで三宅島北西方の神津島・新島との間でM4.8-6.5の地震-np型が11個,np型が3個,+np型が4個,T型が8個,t型が2個,-t型が3個起こった後,7月30日に三宅島南西方でM5.9-6.5のnp型地震が3個起こり,8月2日から9月11日までに三宅島北西方の震源域に戻ってM5.2-6.1の地震T型が4個・np型が1個・nt型が1個起っている(図92).
東京都のHPによると,2000年6月27日に三宅島西方海底に版状岩脈が貫入,7月始から山頂直下で微小地震が起こり,4日に有感地震が起こり7月8日に山頂直下が空洞化した.7月14-15日に1983年噴火の残存マグマが白色火山灰として噴出,8月10・13・14日新期マグマの白色火山灰噴出.8月18日水蒸気爆発による14kmの噴煙の最大噴火,8月29日土石流.雄山山頂部には「新八丁平カルデラ」が形成された.

2013年4月の地震の震源は,三宅島雄山への新期マグマの注入と関連して移動した2000年7月30日の震源域北縁に位置することから三宅島のマグマ活動と関連していることが予想され.今後の火山活動に注意が必要である.
伊豆海溝域では,4月15日に鳥島沖の深度20kmでスラブ上の島弧マントルでスラブ屈曲による引剥逆断層型地震M4.7+p型,4月21日に急斜スラブ底でM6.4+np型が起っている(日本全図月別).

5.得撫島沖地震

2013年4月19日に千島海溝域の得撫島沖でM7.0T型が起った(日本全図月別).
得撫島沖では,2012年7月7日から15日にスラブ上面で逆断層型の連発地震が起り(速報29),沈み込み障害が除去されて千島スラブの状況が変化したのか,2012年8月14日にスラブ底深度の最深記録となる深度654kmの地震M7.3p型が起きた(速報30:図93).

図93.2013年4月の得撫島地震.  得撫島の2013年4月19日の地震、2012年7月の連発地震、2012年8月の最深地震、2013年2月のカムチャツカ地震の主応力軸方位。

図93.2013年4月の得撫島地震.
 得撫島の2013年4月19日の地震、2012年7月の連発地震、2012年8月の最深地震、2013年2月のカムチャツカ地震の主応力軸方位。

2013年2月28日にカムチャツカでM6.9が起こり(速報39),千島海溝域の地震活動の活発化を示していたが,2013年4月6日M4.8-t型の後に,2013年4月19日本地震M7.0がスラブ中部で起った(図93).この海域では1918年にM7.7の地震が起っていることから,M8級の地震に到ることも考えられるので,警戒が必要である.

6.沖縄トラフ

2013年4月17日・18日・21日・30日に石垣島北西方の琉球列島の背弧海盆である沖縄トラフの深度0-30kmでM3.8-6.1の正断層型地震が14個起った(日本全図月別:図94).引張主応力軸方位は北北西方向の347±12°で沖縄トラフ軸にほぼ直交しており,沖縄トラフ拡大に関連しているであろう.押広正断層-t型の地震は深度7-22kmの中間深度で起っており,25km以深と8km以浅では正断層t型と引裂正断層T型である.17日から18日に起った9個の地震は深部から開始し,海底の0kmに至っている.深度による発震機構型の相違は,沖縄トラフ底における応力場の深度変化あるいは,沖縄トラフ拡大に伴うマグマ活動による変動であろう.

図94.2013年4月の沖縄トラフ軸地震の主応力軸方位。  

図94.2013年4月の沖縄トラフ軸地震の主応力軸方位。

この震源域における1994年以後の地震活動は,2002年10月24日のM5.4-M5.7t型-t型深度0-34kmの7個,2010年9月28日のM5.3t型深度28km1個と2012年9月12日M5.1・5.2-t型深度10・15km2個である(日本全図年別).今回の活動は,2002年の活動に類似している.
また,4月25日には宮崎で屈曲スラブ平面化による島弧マントル引剥によるM4.1+p型地震が起っている(図94).

7.2013年5月の地震予報

2013年2月18日に八丈島西方のフィリピン海プレート中央部で起った地震をフィリッピン海プレートの応力状態の異変と捉え,フィリピン海プレート運動に伴う地震の変化を予報したが(速報39),4月に入り,淡路島や沖縄トラフで地震が起き,プレート相対運動面積を上回った.フィリッピン海プレート北西縁の地震は2004年以来プレート相対運動面積の数分の1程度と少なかった(日本全図年別).その間に集積した歪が大地震として放出されることが予想されるので,関東から西南日本,そして琉球・台湾に到る琉球南海域の警戒が必要である.
太平洋プレートの沈み込は,日本海溝沿いに集中していた東日本巨大地震後の段階から,千島海溝・伊豆海溝へもその影響を及ぼしてきているようである.フィリピン海プレート運動への影響も含め,今後の動静に警戒が必要である.