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月刊地震予報160(2023年1月10日)2022年12月13日の琉球海溝震源帯琉球震源区TrPhRkM6.0,2023年1月の月刊地震予報

1.2022年12月の地震活動

 気象庁が公開しているCMT解によると,2022年12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11個0.115月分,千島海溝域で2個0.017月分,日本海溝域で3個0.041月分,伊豆・小笠原海溝域1個0.034月分,南海・琉球海溝域で5個0.264月分であった(2022年12月日本全図月別).
 2022年12月の総地震断層面積規模はΣM6.3で,最大地震は2022年12月13日に琉球海溝域琉球小円区深度37㎞で起こった琉球海溝震源帯琉球震源区TrPhRk のM6.0である.この他にM6.0以上の地震は無かった.
 2022年の年間CMT解は176個で,その平均規模はM5.9であった(図491).南海・琉球海溝域RykNnkは,M6級地震によって2022年1月から6月まで,Benioff曲線が階段状に増大している(月刊地震予報148月刊地震予報149月刊地震予報151月刊地震予報153月刊地震予報154).その間の3月16日に,日本海溝域Japanの前弧沖震源帯阿武隈震源区ofAcAbkで2022年最大のM7.4Pが起こり,新幹線が脱線した(月刊地震予報151).7月から静穏化した琉球海溝域では,9月18日に琉球海溝震源帯台湾震源区TrPhTwでM7.3が起き(月刊地震予報157),歪解放周期を更新した(月刊地震予報159).伊豆・小笠原海溝域OgsIzuでは,5月からM6級地震が琉球海溝域と同調するように起こり(月刊地震予報153月刊地震予報154),両海溝域の関連が注目される(月刊地震予報159).千島海溝域Chishimaは2020年3月25日の千島海溝震源帯Kamchatka震源区TrCKamcのM7.5(月刊地震予報127)以降静穏化している.

図491.2022年1月から2022年12月までの日本全域年間CMT解 左図:震央地図,中図:海溝距離断面図.
 右図:時系列図は,海洋側から見た海溝域配列に合わせ,右から左にA千島海溝域Chishima,B日本海溝域Japan,C伊豆・小笠原海溝域OgsIz,D南海・琉球海溝域RykNnk,日本全域Total,を配列.縦軸は時系列で,開始(下2022年1月1日)から終了(上2022年12月31日)までの設定期間365日間で,右図右端の数字は月数である.設定期間の250等分期間1.5day(右下図右下端)毎に地震断層面積を集計している.
 Benioff図(右上図)の横軸はPlate運動面積で,各海溝域枠の横幅はPlate運動面積に比例させてあり,左端の日本全域Total/4のみ4分の1に縮小している.下縁の鈎括弧内右の数値[8.0] [7.6] [7.3] [7.3] [7.6]は設定期間のPlate運動面積が1個の地震の地震断層面積として解放された場合の規模で,日本全域では毎年M8.0の地震1個に相当するPlate運動面積がある.上図右下端の(6.1step)は,等分期間1.5日以内にM6.1以上の地震が起ればBenioff曲線に段差が生じる.
 日本海溝域Japanでは累積地震断層面積がPlate運動面積の1.556(右上のBenioff図上縁)倍とBenoff図枠を超過しているので,右隣の千島海溝域Chishimaの枠を右方に1年分ずらしてある.
 地震断層移動平均規模図areaM(右下図)の横軸は断層面積規模で,等分区間「1.5day」に前後区間を加えた4.5日間の地震断層面積を3で除した移動平均地震断層面積を規模に換算(2002>速報36)した曲線である.右下図下縁の「2,5,8」は移動平均地震断層面積規模「M2 M5 M8」.右下図上縁の数値は総地震断層面積(km2単位)である.
 areaM曲線・Benioff曲線の発震機構型段彩は,逆断層型が赤色・横擦断層型が緑色・正断層型が黒色.
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2.2022年12月13日の琉球海溝震源帯琉球震源区TrPhRkM6.0

 2022年12月13日23時25分琉球海溝域琉球小円区徳之島沖深度37㎞で琉球海溝震源帯琉球震源区TrPhRkのM6.0tが起こった.奄美諸島で,本地震について最大震度4の震度分布が観測された(図492).

図492.2022年12月13日の琉球震源区TrPhRkm6.0の震度分布.
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 本地震は,琉球海溝域の海溝域解放期に予測されるM6級の地震である.主圧縮歪P軸が海溝側に傾斜しているので(図493中図(海溝距離断面図)の赤棒),Slab上面と島弧地殻の衝突境界に沿う剪断歪が解放された地震である.

図493.琉球海溝域琉球海溝震源帯TrPhの非双偶力nonDC成分比区分と主圧縮歪P軸・主引張歪T軸の方位.
 縦断面図(右図)のareaM曲線・Benioff曲線の非双偶力nonDC成分比彩段は,-12%以下が桃色・-12%から-5%が赤色・-5%から+5%が黄緑色・+5%から+12%が緑色・+12%以上が青色.
 震央地図(左図)・海溝距離断面(中図)の主圧縮歪P軸の色は,-12%以下が桃色・-12%から+12%までが赤色・+12%以上が橙色;主引張歪T軸の色は,-5%以下が黒色・-5%から+5%までが緑色・+5%以上が青色.
 数字とMは,2022年12月13日琉球海溝域琉球小円区徳之島沖深度37㎞琉球海溝震源帯琉球震源区TrPhRkのM6.0tと歪解放周期を更新した2022年9月18日M7.3-troの発生年月日と規模.
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3.2023年1月の月刊地震予報

 歪解放周期が更新されて海溝域解放期に入った琉球海溝沿いではM6.0以上の地震に警戒が必要である.琉球海溝域とPhilippine海Plateを共有する南海Trough域・相模Trough域・伊豆海溝域にも警戒が必要である.

月刊地震予報159)2022年11月14日の遠州灘の深発翼β震源帯M6.4と琉球海溝域の歪解放周期更新,2022年12月の月刊地震予報

1.2022年11月の地震活動

 気象庁が公開しているCMT解によると,2022年11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15個0.215月分,千島海溝域で4個0.046月分,日本海溝域で5個0.069月分,伊豆・小笠原海溝域で4個1.162月分,南海・琉球海溝域で2個0.039月分であった(2022年11月日本全図月別).
 2022年11月の総地震断層面積規模はΣM6.5で,最大地震は2022年11月14日に伊豆海溝域鹿島小円南区深度362㎞の深発翼β震源帯Wingβで起こった M6.4である.他にM6.0以上の地震は無かった.
 2021年1月からのCMT解(図487)は,日本海溝域で2022年6月以降静穏化した一方,2022年9月から琉球海溝域に続き伊豆海溝域が活発化した.琉球海溝域では,歪解放周期更新を告げる琉球海溝震源帯TrPhのM7級地震が起こり(月刊地震予報157),伊豆・小笠原海溝域の深発翼β震源帯が続いた.琉球海溝域と伊豆・小笠原海溝域はPhilippine海Plateを共有しており,歪集積解放の相互関係を知るための重要な鍵を握っている.

図487.2021年1月から2022年11月までの23月間のCMT解.
 震央地図(左図),海溝距離断面図(中図)地震断層面積変遷(右上下図):右縁の数字は月数(図422説明参照(月刊地震予報144).
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2.2022年11月14日の深発翼β震源帯M6.4と琉球海溝域の歪解放周期

 2022年11月14日17時08分,鹿島小円南区の遠州灘の深度362㎞で深発翼β震源帯(月刊地震予報124)鹿島震源域WingBkのM6.4-npが発生した.震度分布は中国地方から北海道そして小笠原諸島に及んだが,震央に最も近い浜松の震度1に対し,東北日本のつくばみらい市と福島県の双葉町・浪江町が最大の震度4と典型的な異常震域地震(月刊地震予報119)であった.海溝から沈込むSlabが翼状に水平近くまで傾斜を減ずる深発翼震源帯で発生した地震波はSlabを伝わり,伊豆海溝から日本海溝のSlabに乗り換えて東北日本に伝達したことを示している(図488).

図488.2022年11月14日遠州灘深度362㎞M6.4の震度分布.
 震度1以上が観測されたのは,中国地方から北海道そして小笠原諸島に及んだが,震源に最も近い浜松が震度1なのに,東北日本のつくばみらい市と福島県の双葉町・浪江町が最大の震度4と典型的な異常震域地震であった.
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 深発翼β震源帯は,伊豆海溝の北縁の鹿島小円南区に分布しており,上部Mantleのカンラン石(α相)がβ相へ転移する深度410㎞(月刊地震予報119)に沿って太平洋Slabの傾斜が急減する所に対応している(図489).
 鹿島小円南区では,海溝傾斜方位(図489右下の主歪軸傾斜方位図のTrDip)とPlate運動方位(紫色Sub)がほぼ一致しているが,その方位に深発翼β震源帯の主圧縮歪P軸傾斜方位(図489の〇印)が揃っている.このことは,震源帯がPlate運動に支配されていることを示している.
 CMT解59個中の非双偶力nonDC成分比は,‐5%以下の圧縮過剰地震が32個と半数以上を占め,+5%以上の引張過剰地震が8個のみの圧縮過剰である.この圧縮過剰は,Slabを水平近くにまで翼状に押し上げる上昇圧が,主圧縮歪Pに直交する上下方向の主引張歪Tを相殺しているためと考えられる.この上昇圧は太平洋底下を随行して来たMantleが太平洋底の沈込によって行場を失い,Slabの下端から背弧側へ流出する際に生じたものであろう(月刊地震予報119).
 発震機構型では,逆断層型が3分2を占めるが,残りの3分の1は圧縮横擦断層np型(図489の緑色)が占めている.逆断層型では,主圧縮歪P軸が水平に近いSlabに沿い,主引張歪T軸が上下を向くが,上下方向の引張歪が随行Mantleの上昇圧によって相殺されてSlab内に収まり,主圧縮歪P軸と主引張歪T軸の載る主歪面が水平になり,主歪面に直交する主中間歪N軸が垂直になって横擦断層型になる.

図489.2022年11月14日の伊豆・小笠原海溝域深発β震源帯M6.4の主歪軸方位.
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 深発翼Wingβ震源帯の地震は,伊豆海溝に沿う同心円状沈込み太平洋Slabが太平洋底を随行してきたMantleによって押し上げられて集積した歪が解放されたものであり,随行Mantleの背弧側への流出を意味している.太平洋Slabに沈込まれるPhilippine海Plateが沈込む琉球海溝域は,流出Mantleの影響を直接受けるので,その影響を2022年9月に更新された琉球海溝域の歪解放周期と比較する.
 琉球海溝域全体の累積地震断層面積は地震観測開始以来の100年間はほぼ一定の速度で増大している(図490中図の左から4番目Ryukyu).Benioff曲線には歪の集積と解放が段差として現れる.この段差を1994年9月以降のCMT解について(図490上図),沖縄海盆震源帯RifPhOkw(図490左端)・平面化震源帯uBdPh(図490左から2番目)・海溝震源帯TrPh(図490の左から3番目)に分けて比較すると,段差の発生する年月日が左端のRifPhOkwから右側のuBdPh・TrPhへと下方へ明瞭にずれている.多くの地震によって歪を解放するこの段差は,Benioff図左側の移動平均地震断層面積規模areaM曲線では峰になっており,(歪)解放期と呼ぶことにする.各震源帯のそれぞれの段差に海溝域解放期・平面化解放期・沖縄海盆解放期と名付け,年月日の順に「0」から「4」と番号を付す.1922年1月からの震度観測地震開始まで作図年代範囲を拡大し(図490中図),歪解放期番号を「‐6」まで拡張する.
 伊豆・小笠原海溝域の鹿島小円南区のCMT解についてのBenioff曲線もほぼ一定の速度で増大しているが(図490中図右端のOgasawara),深発翼β震源帯WingBkについてのBenioff曲線にも明確な解放期が認められ(図490の右から2番目),琉球海溝域の海溝域解放期と最も良く対応するので,その解放期番号「‐5」から「4」を付す.
 琉球海溝域には,琉球弧に並行し,海洋側から背弧側に向かって3つの主要震源帯が分布している.琉球弧下に同心円状屈曲して沈込む海溝域震源帯TrP・沈込んだ琉球Slab下の随行Mantleが屈曲Slabを押上げ平面化する平面化震源帯uBdPh・Slab下を通過したMantleが大陸Mantleと衝突して上昇し,沖縄海盆を拡大させる沖縄海盆震源帯RifPhOkwがある.これらの震源帯の活動は,海溝側から背弧側に順次,海溝域解放期・平面化解放期・沖縄海盆解放期と起こり,この一連の解放期が一つの琉球海溝域歪解放周期を繰り返している(月刊地震予報149).

図490・.琉球海溝域の震源帯RifPhOkw・uBdPh・TrPhおよび全震源帯と伊豆・小笠原海溝域鹿島小円南区のWingB震源帯および全震源帯の地震断層面積移動平均規模曲線areaM曲線(左)・地震断層面積累積Benioff曲線(右).
 上図は,CMT解(1994年9月以降)・中図は,1922年以降の観測地震.
 Benioff図左の数値は,琉球海溝域歪解放周期番号.配色は発震機構型(灰:不明,赤:逆断層型,緑:横擦断層型,黒:正断層型)に由る.areaM図上の「2,5,7」目盛は地震断層面積移動平均の規模(magnitude).Benioff図上の数値は,Plate運動面積に対する総地震断層面積の比.末尾の「F」は総地震断層面積をBeioff図幅に合致させていることを意味し,Benioff図左下端から右上方に伸びる直線は積算Plate運動面積.
 下図は,琉球海溝域のM6.5以上のRifPhOkw・uBdPh・TrPh地震と伊豆・小笠原海溝域のM6.4以上のWingB地震の震央地図・海溝距離断面図.数値は,歪解放期番号.
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 伊豆海溝域の深発翼β震源帯の活動が琉球海溝震源帯の活動とほぼ同期していることが明らかになり,接触し合うPlate相互作用に加え上部Mantle内の流れも地震活動に重要な役割を担っていることを示している.深発翼β震源帯の上には関東地震や南海Trough地震の震源が位置していることから,日本列島下のMantle流も考慮した解析が必要である.
 今後の解析のために,ここで付した歪解放期を代表する地震44個を以下に列記する.震源帯は,先頭位置をずらして区別した.先頭の鍵括弧内の-6から4までの数値は,歪解放期番号・西暦年/月/日・M地震規模・発震機構型(小円区:sKa鹿島小円南区,Tai台湾小円区,Ryu琉球小円区,Yae八重山小円区,Kyu九州小円区,Hau花蓮小円区=海溝距離/深度[Slab深度]km).
 沖縄海盆震源区RifPhOkwの観測地震303個中M6.6以上の8個;
    平面化震源帯uBdPhの観測地震198個中M6.5以上の9個;
       琉球海溝震源帯TrPhの観測地震1208個中M7.3以上の14個;
          伊豆海溝域β深発翼震源帯WingBの観測地震105個中M6.4以上の13個;
          [4]2022/11/14M6.4-np(sKa=418/362[+89]km)
       [4]2022/9/18M7.3-tro(Tai=-10/3[-3]km)
2020]
          2019/7/28M6.6P(sKa=429/393[+111]km)
 [3]2015/11/14M7.1+nt(Ryu=352/17[-116]km)
    [3]2011/11/8M7.0tr(Ryu=333/217[+65]km)
       [3]2010/2/27M7.2+nt(Ryu=22/37[+27]km)
2010]
          [3]2009/8/9M6.8P(sKa=337/333[+128]km)
 [2]2007/4/20M6.7T(Yae=247/21[-57]km)
    [2]2005/10/16M6.5-t(Yae=221/175[+87]km)
          [2]2003/11/12M6.5p(sKa=463/395[+86]km)
       [2]2001/12/18M7.3Tr(Yae=51/8[-6]km)
2000]
 [0]1997/3/26M6.6+nt(Kyu=252/12[-68]km)
1990]
    [0]1986/5/11M6.6?(Yae=330/206[+57]km)
          [0]1984/1/1M7.0?(sKa=474/388[+69]km)
       [0]1984/11/15M7.8?(Hua=-22/33[+27]km)
    [-1]1981/1/3M6.6?(Ryu=267/220[+126]km)
 [-1]1980/3/3M6.7?(Ryu=251/20[-60]km)
1980]
       [-1]1978/7/30M7.4?(Yae=-126/17[+11]km)
       1972/1/25M7.2?(Yae=-42/39[+33]km)
       [-2]1972/1/25M7.5?(Yae=-102/39[+33]km)
1970]
          [-2]1968/2/28M6.4?(sKa=382/366[+124]km)
       [-3]1966/3/13M7.3?(Yae=66/42[+25]km)
       1963/2/13M7.3?(Hua=33/33[+22]km)
1960]
    [-4]1959/4/27M7.7?(Yae=154/113[+66]km)
    1958/3/11M7.2?(Yae=161/57[+12]km)
    1953/12/1M6.5?(Ryu=249/228[+151]km)
          [-4]1952/10/26M6.4?(sKa=395/296[+43]km)
1950]
       [-4]1947/9/27M7.4?(Yae=146/96[+53]km)
          1947/2/18M6.5?(sKa=507/410[+64]km)
          1942/4/20M6.4?(sKa=432/342[+57]km)
 1942/3/22M6.5?(Ryu=200/44[-16]km)
       1941/11/19M7.2?(Kyu=130/33[-0]km)
1940]
 1938/6/10M7.2?(Yae=230/22[-49]km)
       1936/8/22M7.2?(Tai=-61/18[+12]km)
    1932/12/27M6.5?(Yae=484/155[-124]km)
1930]
          1929/6/3M6.7?(sKa=443/367[+73]km)
 [-5]1928/6/3M6.6?(Ryu=354/0[-132]km)
    [-5]1926/6/29M7.0?(Ryu=302/150[+18]km)
          1926/4/2M6.5?(sKa=460/374[+67]km)
          [-5]1925/5/27M6.7?(sKa=559/421[+35]km)
          1925/4/20M6.4?(sKa=370/297[+64]km)
       1924/7/22M7.2?(Tai=-26/50[+44]km)
       [-5]1923/7/13M7.3?(Ryu=47/44[+31]km)
 [-6]1922/9/15M7.0?(Hua=78/20[-3]km)
1922]

3.2022年12月の月刊地震予報

 琉球海溝域の歪解放周期更新によって琉球海溝沿いのM7級の連鎖的な活動が警戒されたが連鎖はしなかった.しかし,琉球海溝域の歪解放期に入ったばかりであるので琉球海溝沿いは,今後しばらくM6級の地震にも警戒が必要である.
 琉球海溝震源帯の活動とほぼ同期して伊豆海溝域の深発翼β震源帯が活動していることが明らかになったが,深発翼β震源帯の上には関東地震や南海Trough地震の震源が位置していることから,日本列島下へのMantle流がどの様に関係しているかは,大地震を予報するためにも重要な鍵を握っているので,鋭意解析を進める.

月刊地震予報158(2022年11月20日)2022年11月の月刊地震予報

1.2022年10月の地震活動

 気象庁が公開しているCMT解によると,2022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14個0.125月分,千島海溝域で5個0.082月分,日本海溝域で3個0.083月分,伊豆・小笠原海溝域で2個0.043月分,南海・琉球海溝域で4個0.212月分であった(2022年10月日本全図月別).
 2022年10月の総地震断層面積規模はΣM6.4で,最大地震は南海Trough域九州小円区の南海Trough震源帯九州震源区TrPhKysに起こった2022年10月2日深度29㎞ M5.9で,M6.0以上の地震は無かった.

2.2022年11月の月刊地震予報

 2021年1月からの地震活動は,日本海溝域が圧倒していたが,2022年9月18日M7.4によって歪解放周期が更新された琉球海溝域が加わった(図486).

図486.2021年1月から2022年10月までの日本全域22月間のCMT解
 震央地図(左図),海溝距離断面図(中図)地震断層面積変遷(右上下図):右縁の数字は月数(図422説明参照(月刊地震予報144).
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 琉球海溝域の歪解放周期更新により,琉球海溝沿いにM7級の連鎖的な活動が警戒されたが連鎖はせず,海溝沿いの九州沖M5.9が10月の最大地震となった.しかし,琉球海溝域の歪解放期に入ったばかりであり,今後しばらく海溝域の警戒が必要である.