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月刊地震予報170）2023年10月6日伊豆海溝域M6.3の伊豆裂開地震，琉球海溝域2023年10月16日M5.7の沖縄海盆裂開地震，2023年11月の月刊地震予報

2023年11月30日 発行

1．2023年10月の地震活動

　気象庁が公開しているCMT解によると，2023年10月の地震個数と総地震断層面積のPlate運動面積に対する比（速報36）は，日本全域で29 個0.524月分，千島海溝域で1個0.020月分，日本海溝域で2個0.038月分，伊豆・小笠原海溝域で21個2.936月分，南海・琉球海溝域で5個0.187月分であった（2023年10月日本全図月別）．
　2023年10月の総地震断層面積規模はΣM6.9で，最大地震は，2023年10月6日伊豆のM6.3で，M6.0以上の地震は，伊豆の2023年10月3日M6.0(M6.4)，10月4日M6.0(M6.2)，10月5日M6.1(M6.5)，10月6日M6.3(M6.0)と琉球の10月16日M5.7(M6.0)であった（図522）．今月の地震のCMT規模と初動IM規模の差が大きかったのでCMT規模の後の括弧内に初動IM規模を付けた．
　2023年10月までの日本全域2年間のCMT解は362個で，その総地震断層面積規模はΣM7.8，Plate運動面積規模はM8.2，その比は0.305である（図515の中図上）．Benioff曲線には東北前弧沖震源帯ofAcJの2022年3月M7.3（月刊地震予報151）と琉球海溝域の歪解放周期更新の2022年9月M7.0（月刊地震予報157）の２つの大きな段が緩い傾斜の静穏期の中に認められる（図522右図上左端のTotal/4）．

　

2．2023年10月6日伊豆海溝域M6.3の伊豆裂開震源帯地震

　伊豆海溝域の鳥島南西沖で，2023年10月3日20時38分深度10㎞のM6.0ntから10月8日14時36分深度10㎞のM5.2-tまで伊豆小円南区の伊豆裂開震源帯RifIで15個のCMT解が観測された．最大は，2023年10月6日10時31分深度10㎞のM6.3Tである（図522）．この震源域では３ヶ月半前にも2023年6月25日M5.2-tが在った．
　最初の10月3日M6.0についてのみ震度分布が公表されており，小笠原で最大震度1が観測されている（図523右図）．

　今回のCMT解では，初動とCMTの規模差と標準偏差が0±0.3で，CMT解の1/3が0.3以上の規模差を有するが，平均すると相殺する．
　初動震源の破壊開始深度は島弧Mantle上部の12㎞から47kmであるが，主破壊のCMT震源深度は10㎞と15㎞で，その深度差は-19.2±11.5kmとなり，約20㎞上方への破壊進展を示している．

　CMT発震機構は正断層型22個（図524Benioff図の黒色）・横擦断層型3個（同緑色）・逆断層型2個（同赤色）で正断層型が総地震断層面積の8割を占め優勢であり，主引張T歪軸方位（図524右下図の△印）は主歪軸傾斜方位図基準の海溝傾斜方位に沿うPlate運動方位（図524右下図の紫色折線Sub）より少し上に集中し，Plate運動方位から反時計回りに回転していることを示している．この回転角は西北西のPlate運動方位282°から反時計回りに-23±25°と算出される．2個の逆断層型（橙色）はEuler緯度+59°付近にのみ位置し，その非双偶力成分比は+16%・+26%でT/P=1.71・2.62と大幅な引張過剰である．横擦断層型のT軸方位もPlate運動方位に沿っており，震源が伊豆弧頂部に位置していることからPlate運動による弧間海盆裂開に関係していることを示している．
　正断層型CMT解の引張T軸方位のPlate運動方位からの偏り（時計回りを正，反時計回りを負）が平均緯度44.1±1.6°の千島海溝域で+54±35°と大きいことから地球自転によるCoriolis力（Coriolis，1835）の関与が示唆されている（月刊地震予報169）．伊豆海溝域にも緯度程度の時計回り回転が期待されるが，伊豆海溝域の全ての正断層型CMT解の偏角は，-43±34°と反時計回転している（図525）．この中に今回の伊豆裂開震源帯RifIの反時計回転も含むが，伊豆海溝域が他の時計回転をしている海溝域と異なっていることは確かである．

　伊豆海溝域は太平洋Plateに沈み込まれるとともに，Phillipine海Plate北東縁 の伊豆弧が，Amur Plateの西南日本に衝突している特異な海溝域である．衝突は，北西302°のPlate運動方位PH-AMに圧縮P主歪（図525中図海溝距離断面図内の震央地図のEuler緯線方位）を与えており，それに直交する引張T主歪方位は南西212°になる．この引張歪は，Plate運動による西北西282°の弧間海盆拡大方位を反時計回転させる．
　他の海溝域では，海溝から沈込む海洋底は一連のSｌabとなって沈込むが，伊豆海溝域では4か所で切り裂かれ，短冊状に沈込んでいる（図526：月刊地震予報119，月刊地震予報147）．この切り裂かれたSlabの同心円状屈曲の程度は，南側程深くまで保持されているので，南西方向に背弧側への隙間ができる．太平洋底とともにPlate運動して来た随行Mantleが同心円状屈曲によって行き場を失ってSlabの隙間から流出する．この南西方流出によって形成される引張歪も，引張歪方位を反時計回りに回転させる候補になる．
　

　伊豆裂開震源帯RifIには27個のCMT解あり，総地震断層面積はΣM7.0で，間欠的な5回の活動期がある（図524）．Benioff曲線の傾斜が急になる歪解放期を「節Node」と名付け，[0]から[5]の節番号を付ける（図524右の縦断面時系列areaM左縁）．最大CMT解2006年10月M6.4を含む2006年[2]と2018年[4]の間の間隔が広いので，その間に[3]を挿入する余裕を持たせ欠番とする．今回の[5節]は，個数・規模共に最大である．
　伊豆裂開震源帯RifIの[節]を構成するCMT解とその（小円区）は；
[5] 2023年10月3日-10月8日ΣM6.8（Izu），2023年6月25日M5.2-t（Izu）
[4] 2018年5月6日M5.3+pr（nIz），1月4日M5.6t（Izu），2017年11月18日M4.9t（nIz）
[2] 2006年10月29日M5.7-t（Izu），10月24日M6.4-t（Izu），2005年12月26日M5.7t（Pla）
[1] 2001年7月5日M5.6-t（nIz），7月5日M5.7T（nIz），M5.9t（nIz），7月4日M5.2T（nIz）
[0] 1996年9月5日M5.7+p（nIz）
　伊豆裂開震源帯RifIにはCMT以前にも観測地震が5個あり，1985年と1965年に間欠的に活動している（図527）．節[番号]を拡張し，活火山島名を付すと：
「‐1] 1985年10月M4.6（Izu）西之島北方，1985年9月M5.1（Izu）西之島北方，1985年8月M5.2（Izu）西之島北方，1984年6月M5.9（nIz）須美寿島
[-2] 1965年11月M5.4（Izu）鳥島
　伊豆裂開震源帯RifIの震央は海溝距離200㎞から300㎞に収まっており，活火山列にほぼ一致している（図427の右震央地図）．CMT深度（図524）は10㎞・15㎞と浅いが，破壊開始の初動震源深度（図427中央の海溝距離断面図の〇印）は12㎞から47kmと島弧地殻下底のMoho面以深が主体で，火山活動による地殻破壊ではない．
　太平洋Plateは伊豆・小笠原海溝に沿って同心円状屈曲Slabとして沈込む際に，Slab上面に接する島弧地殻・Mantleを下方へ引き摺り減圧する．減圧による引張歪が限界に達して破壊するのが伊豆裂開震源帯RifIである．島弧Mantleの減圧は，間欠的な破壊とともに常にSlab上面から水分を吸収し，深度100㎞付近で島弧Mantleを部分溶融させMagmaを生成し，活火山列を造ると考えられている（例えば，巽，1995）．
　　今回の地震活動終了15時間後の10月9日5時25分に八丈島で60cmを最大とする津波が西南日本太平洋岸で報告されている．通常M6.5以上の地震断層に伴う海底面の急速上下変動によって津波が起こされるが，この津波に関係する地震は観測されておらず，通常の津波ではない．八丈島沖の火山性崩壊が予想される．
　新聞報道によると硫黄島南数百m沖では，10月下旬から軽石噴火を開始し，頂部が海面上に達し島となったことが確認されている．

　
　 伊豆裂開震源帯RifIの[節]別火山活動年（2004年版理科年表と新聞報道）は；
伊豆大島：[5][4][2][1][0]1990,88,87,86,[-1]1974,71[-2],1956,55,54,53,51,38,12
三宅島：[5][4][2][1]2000,[0][-1]1983,[-2]1962,1940,1874
明神礁：[5][4][2][1][0][-1]1970,[-2]1960,55,54,52,46,34
須美寿島：[5][4][2][1][0][-1][-2]1916
鳥島：[5][4][2][1][0][-1][-2]1939,02
西之島：[5]2023,20,17[4]2015,14,13,[2][1][0][-1]1974,73[-2]1702
海徳海山：[5][4][2][1][0][-1]1984,[-2]1543
北硫黄島：[5]2021,[4][2][1][0][-1]1989,[-2]1945,30
硫黄島：2023[5][4][2][1]2001,[0][-1]1982,78,69,67,[-2]1957,35,22
南硫黄島：[5][4][2]2005,[1][0]1990,89,87,86,[-1]1980,79,78,77,75,74,73,[-2]1904

　[-2]節からの噴火活動は大島から南硫黄島までの全域であり，[-1]からは南北端の大島と南硫黄島のみになり，[0]から南北端の三宅島と硫黄島，[1]からは南硫黄島のみとなり，[2]から中央の西之島（速報48,）のみ，[4]以降は南端の北硫黄島のみとなっている．
　伊豆裂開震源帯RifI[-2]節の1965年M5.4の震源は，震源帯中央付近に位置し，最初の観測地震であることは，伊豆裂開震源帯RifIの引張歪がこの地震によって解放され，島弧地殻下のMagma溜を圧縮し，噴火を誘発したのであろう．
　伊豆裂開震源帯RifIの間欠的地震活動と伊豆海溝域の観測地震2196個との関係を検討する．全観測震源分布（図528）はCMT解分布（図525）とほぼ重複し，Slabの短冊状裂開（図526）もCMT解以前から存在していたことが分かる．伊豆海溝域最大地震は，2015年5月30日M7.9t（Oga）WdtiPcDog 688kmで（速報68），その深度が下部Mantle上面深度660㎞を有意に超えていることが注目される（図528）．この発生は2017年11月M4.9tから2018年5月M5.3+prの伊豆裂開震源帯RifIの[4]節の3年前である．

　伊豆海溝域全体の地震活動の趨勢は時系列のBenioff曲線（図528右）で知ることができる．規模Mが0.1大きいと地震断層面積は1.3倍になるので，総地震断層面積の趨勢はMが0.1でも大きな地震に支配される．個数の多い規模の小さい地震は趨勢への影響が小さいので，検討する地震の規模に下限を設定して解析を進めることにする．
　全観測地震におけるCMT解（図529の時系列Benioff図で赤・緑・黒に彩段してあるのが，発震機構が分かるCMT解で，判明していない1994年以前の観測地震については灰色に彩段してある）の全地震断層面積に対する割合は約半分であるが，CMTの期間長は全観測期間の3分の1なので，1994年以降の地震活動活発化が分かる．この活発化は，下限規模をM7.0に設定しても（図529のBenioff曲線）保たれる．
　M7.0以上の観測地震個数は全観測地震の約百分の1の23個に減少するが，ほぼ垂直になるまで同心円状屈曲したSlabが随行Mantleによって背弧側に押し流されて引き裂かれるとともに，下部Mantleにまで突入する主要な趨勢（図528）を保持している（図529）．
　M7.0以上の地震には，伊豆裂開震源帯RifPhの節番号（図524・図527）に対応する7節とそれ以前の２つを加えた9節が認められる（図529右図中の時系列図左縁の[番号]）．欠番にしていた第2節と第4節の間の第3節に伊豆海溝震源帯TrPcのM7.0以上のCMT解を補充した．
　M7.0以上の観測地震による節の年月・規模・発震機構・（小円区）・震源区・深度は；
[4] 2016年7月M7.7T（Mar）WdtiPcAcM 222km，2015年5月M7.9t（Oga）WdtiPcDog 688km
[3] 2010年12月M7.3To（Oga）TrPcOg 13km，2009年8月 M7.2P（ｓKa）WdtiPcBk 314km
[2]2007年10月M7.0Tr（Mar）WdtiPcAcM 198km，2007年9月M7.4+nt（Pla）WdtiPcAcPl 281km
[1] 2000年8月M7.３P（Izu）WdtiPcGi 422km，2000年3月M7.6（Pla）WdtiPcAcPl 151km，1998年8月M7.0P（Izu）WdtiPcGi 445km
[0] 1984年3月M7.6（Izu）WdtiPcGi 452km，1984年1月M7.0（sKa）WdtiPcBk 388km
[-1]1978年3月M7.2（nIz）WdtiPcGi 440km，1978年1月M7.0（sKa）PfcIK 1km，1974年11月M7.3（nIz）WdtiPcGi 454km，1972年12月M7.2（sKa）fAcPcK 54km，1972年2月M7.0（sKa）fAcPcK 22km，1970年5月M7.1（Oga）WdtiPcDog 350km，1968年10月M7.3（Pla）WdtiPcAlfPl 460km；
[-2] 1955年5月M7.5（Pla）WdtiPcAlfPl 600km，1953年11月M7.4（sKa）TrPcK 39km，1951年7月M7.2（Izu）WdtiPcGi 490km；
[-3] 1930年11月M7.3（Kas）PfcIK 1km
[-4]1923年9月M7.3（sKa）PfcIK 14km
　最初の[-4]は伊豆弧北端・西南日本衝突の1923年9月10日関東大正地震M7.9の翌日に伊豆太平洋岸震源帯PfcIで起っている．この太平洋岸震源帯PfcIは，海溝距離が大きく深度が浅い特徴がある（図529中図下の海溝距離断面図）．[-3]の1930年M7.3と[-1]の1978年M7.0も伊豆太平洋岸震源帯PfcIで起こっており，伊豆弧北端の衝突が伊豆海溝域の地震活動の趨勢を支配している．

　海溝域における各震源帯のareaM・Benioff曲線を配列した図を「震源譜 Seismic Score」と名付け（図530・図531），比較検討に使用する．上段右端「Total」が全地震で，その左の「Total M>7」がM7.0以上の地震で，M7.0以上の地震でも全地震の趨勢を保っていることを確認できる．節設定に使用したM7.0以上の地震を節代表地震として所属震源帯の時系列図にも鈎括弧で表示する．
　島弧地殻・Mantleの震源帯には，伊豆裂開震源帯RifI・伊豆太平洋岸震源区PfcI・伊豆近海震源帯nShIがある（図530・531上段左端のRifI・PfcI・nShI）．伊豆裂開震源帯RifIのCMT解の節は（図524・図527），伊豆太平洋岸震源帯PfcIおよび伊豆近海震源帯nShIの節と対応させることができ，PfcIがRifIに先行している．nShIの唯一のCMT解を第1節とするとPfcIに先行させることができる（図530）．
　海洋底が島弧地殻・Mantle下に沈込んで同心円状屈曲Slabになる伊豆海溝震源帯TrPc（図530上段右から3列目）のCMT解最初の節を第1節に対応させると，伊豆海溝震源帯TrPcが第1節から第5節まで順次遅延する島弧地殻・Mantleの節の先頭に位置付けられ，Slab沈込から島弧地殻・Mantleの歪を順次解放する道筋を描くことを可能にする．

　全観測地震では（図531），伊豆太平洋岸震源帯PfcIにM7.0以上の節[-1]・[-3]・[-4]があり，その間に‐2節を設けると，伊豆裂開震源帯RifIの節に先行させることができる．
　伊豆海溝震源帯TrPc（図530・図531の右上行の左から3列目）には，[-2]および[3]を代表するM7.0以上の地震が在る．[3]の代表地震は，伊豆海溝域と同じ太平洋底が沈込む日本海溝域の2011年3月11日東北弧沖震源帯oAcJ M9.0の前年末に起こっている（速報28）．[-2]の代表地震以降，Slab沈込に関係する伊豆前弧震源帯fAcPc・伊豆和達震源帯列WdtiPcがM7.0以上の代表地震を独占する（図530・図531の中行下右から2列目）．[-2]は1951年から1955年で，西南日本の「安政-昭和の大地動乱」終末の1944年昭和東南海M7.9・1946年昭和南海M8.0（新妻，2023）に対応し，[-2]以前に伊豆海溝域の地震活動の支配が伊豆弧の衝突から沈込Slabへ移行している．
　伊豆弧衝突支配から脱し，[-2]節代表を握ったのは，衝突境界から最も離れているSlab深部の伊豆和達α震源帯WdtiAlfと伊豆和達γ震源帯WdtiG（図531下行左列）である．また，今回の地震の背弧海盆拡大の伊豆裂開震源帯RifIも活動を開始している．
　[-1]節代表は，伊豆和達α震源帯WdtiAlfと伊豆和達γ震源帯WdtiGが握り続け，伊豆和達δWdtiDも加わると共にSlabj最上部の伊豆前弧震源帯fAcPcが加わる．
　[0]節代表には，伊豆和達γ震源帯WdtiGが留まり，衝突境界に近い伊豆和達β震源帯WdtiBが登場する．
　[1]節代表には，主席を担ってきた伊豆和達γ震源帯WdtiGの最後となり，短冊状に裂く切れ目より上の切断してないSlabに位置する伊豆和達島弧震源帯WdtiPcAcが以後の主席を担う．
　[2]節代表には，伊豆和達島弧震源帯WdtiPcAcのみが留まる．
　[3]節代表には．東北弧沖巨大地震M9.0と関連する日本伊豆海溝震源帯TrPcと東北日本に最大異常震域を持つ伊豆和達β震源帯WdtiPcB（月刊地震予報119，月刊地震予報159）がなる．
　[4]節代表は，伊豆和達δ震源帯の伊豆海溝域最大地震M7.9t深度688㎞である．この震源は660㎞の下部Mantle上面を突き抜いたSlab内で発生していることは，Slabが下部Mantle上面ははるか以前に貫通し，下部Manlteの浮力によってSlabが沈込めなかったが[3]節直後の日本海溝域の東北弧沖巨大地震M9.0の太平洋Slab沈込により，Slab先端が浮力を脱して沈込んだことを示唆し，今後の動静に警戒が必要である．

3．琉球海溝域2023年10月16日M5.7の西南裂開震源帯地震

　琉球海溝域八重山小円区Yaeの深度17㎞で2023年10月16日19時42分に西南裂開震源帯沖縄震源区RifPhOkwのM5.7-trが発生した（図532）．CMT規模はM6.0以下であるが，初動規模がM6.0であるので取り上げる．本地震の震度分布は，震源近くの宮古島で最大震度4を記録している（図523左図）．
　本地震の非双偶力成分比は-27%でT/P=0.36と圧縮P主歪173＋69が引張T主歪44＋14の2倍の圧縮過剰である．引張T歪軸方位は，Plate運動方位PH-SCの304°に対し+100°時計回りで極めて異常である．下から押し上げる圧縮主歪によるものであろう．
　西南裂開震源帯RifPhのCMT解198個の発震機構型は，正断層型ｔが29個・引張過剰正断層型Tが46個・圧縮過剰正断層型が10個・引張横擦断層型ntが95個・圧縮横擦断層型npが18個で，引張歪優勢であることは，沖縄海盆拡大との関係を示している．
　引張主歪軸方位（図532右下図主歪軸傾斜方位図の△印）が海溝軸傾斜方位[TrDip]基準の主歪軸傾斜方位図における基準軸付近のPlate運動方位線（紫色折線Sub）の下側およびそれと180異なる上下両端に分布していることは，時計回りに回転していることを示している．180異なるのは同一方位で逆傾斜を意味する．
　この引張T主歪軸方位の回転は，Plate運動PH-SC方位307°に対して+29±21°と算出される．この回転角は平均緯度29.5±2.7°と同じである．
　平均緯度44.1±1.6°の千島海溝域正断層型CMTの引張T主歪軸方位がPlate運動方位に対して+54±35°回転していることから地球自転によるCoriolis力（Coriolis，1835）の関与が予測されているが（月刊地震予報169），西南裂開震源帯RifPhの緯度程度の時計回り回転によって確認できた．

　本震源域は．沖縄海盆の最深域の北東縁に位置している．西南裂開震源帯RifPhの全観測地震のBenioff曲線に段差を与える節代表地震は八重山小円区と九州小円区の南北両端に分離している（図533）．北の九州には3節・1節・‐1節と奇数節，南の宮古島北西沖には2節・0節・‐2節と偶数節の代表震源が位置し，交互している．2016年4月熊本地震M7.0（速報79）は3節であり，第4節の先頭を切る第1小節の西南海溝震源帯TrPhで2022年9月M7.4tro（月刊地震予報157）に続いて第2小節の西南平面化震源帯uBdPhで2023年9月M6.3（月刊地震予報169）も起こっいる．第3節の第3小節の西南裂開震源帯RifPhは2020年5月3日M6.0+ntまで起こっていたが（月刊地震予報129），今回の地震が第4節に予想される八重山小円区で起こっていることは，第3小節の開始を示唆している．

　南西裂開震源帯RifPh（第3小節）のM6.0以上の観測地震の発生年月日・規模・（小円区）と節区分は；
節　西南裂開震源帯
[4] 2023年10月16日M5.7-tr（Yae）
[3] 2020年5月3日M6.0+nt（Ryu），2016年4月16日M7.0+nt（Kyu），15日M6.0-nt（Kyu），14日M6.2+nt（Kyu），2015年11月14日M6.7+nt（Ryu）　　
[2] 2007年8月7日M6.0+nt（Ryu），4月20日M6.0+nt（Yae），M6.4T（Yae），M6.3T (Yae)
[1] 1997年5月13日M6.2+nt（Kyu），3月26日M6.1+nt（Kyu），1995年12月30日M6.1（Yae）
[0] 1980年3月9日M6.3（Ryu），3月3日M6.7（Ryu），1975年1月23日M6.1（Kyu）
[-1] 1942年3月22日M6.5（Ryu）
[-2] 1938年6月10日M7.2（Yae），4月22日M6.0（Ryu）
[-3] 1928年6月3日M6.6（Ryu），1925年3月16日M6.0（Kyu），1922年12月8日M6.5（Kyu），M6.9（Kyu），9月15日M7.0（Hau）
　今回の震源域は，西南裂開震源帯で最大の1938年6月M7.2が‐2節に起き，その10分後に1.5mの津波が報告されていることから（宇佐美，2003），津波への警戒も必要である．第3節・第2節で最大地震より規模の小さい地震と連発していることから，今回の地震に続いてM7級の本震が起こることも予想される．

4．2023年11月の月刊地震予報

　千島海溝域は今月CMT解1個M5.3ntと静穏化しているが，2023年9月にはM6級の地震が2個起こっており，得撫島域のM8級の巨大地震に警戒が必要である．
　伊豆海溝域は，下部Manlteの浮力によってSlabが沈込めなかったが[3]節直後の日本海溝域の東北弧沖巨大地震M9.0の太平洋Slab沈込により，Slab先端が浮力を脱して沈込み，そこで[4]節が起こったことが示唆され，今後の動静に警戒が必要である．今回の伊豆裂開震源帯RifIの活動に続き八丈島の津波と硫黄島の噴火があり，火山活動にも警戒が必要である．
　琉球海溝域では，歪解放周期第3節の第1小節が西南海溝震源帯TrPhで2022年9月に開始されたが（月刊地震予報157），西南平面化震源帯uBdPhで2023年9月18日M6.3が起こったことから第2小節への移行が予想される．第2小節では被害地震が少ないが，次の第3小節では前の歪解放周期の第2節の第3小節で2016年4月の熊本地震M7.1が起こっている．また，第-1節の第3小節で最大地震M7.2が今回の震源域で起こっており津波も伴っていたことから，今後に経過を注意深く見守る必要がある．

引用文献

　新妻信明（2023）西南日本の地震活動の地震帯区分と南海Trough巨大地震．地質学会2023年講演会，T5-O-14．
　巽　好幸（1995）沈み込み帯のマグマ学．東京大学出版会，186p．
　宇佐美龍夫（2003）日本被害地震総覧．東京大学出版会（東京），605p．