第36回ふじのくに防災学講座（2011年4月16日、静岡県地震防災センター）

東日本大震災を起こした地震とその影響

読売新聞

小山真人
防災科研（2011）（静岡大学防災総合センター）

１．何が起きたのか
２．これは、予測されていたことなのか？
本当に「想定外」現象なのか？
３．いま何が起きつつあるのか？
これから何が起きるのか？
（１）誘発される地震	 （２）誘発される火山噴火

１．何が起きたのか

本震の震度分布

気象庁（2011）

津波警報

気象庁（2011）

津波の伝播状況
気象庁（2011）

本震Ｍ9.0の震源域

静岡大学理学部（2011）

小山（2011）

マグニチュード＝震源破壊の大きさ

５６７5m

M８77cm2009.8.11 M6.5

林能成（2010）

Ｍと震源断層面積の比較
神戸

南海

東南海

東海

奥村（2011）に加筆

本震と（狭義の）余震の関係

石橋（1994）

2011/3/2-4/1

2011/3/25-4/1

余震分布（2011年東日本）
防災科研（2011）

2011/3/2-4/1

2011/3/25-4/1

内陸の浅い群発地震は誘発された
広義の余震
狭義の余震

余震分布（2011年東日本）
防災科研（2011）

本震の震源断層破壊のようす

京大防災研（2011）
によるアニメーション

７

本震にともなう大きな揺れの継続時間

６
５
４

震度

東北~北関東で震度5弱以上の強い揺れ
が１分半~２分継続
２分
防災科研（2011）
経過時間

本震にともなう地殻変動
国土地理院（2011）

最大540cm

1m

最大107cm

20cm

地殻変動から求めた
震源断層モデル
国土地理院（2011）

本震後の余効変動
3/11-4/5
国土地理院（2011）

40.8cm

最大107cm

27.2cm20cm

10cm

国土地理院（2011）
本震にともなう地殻変動

本震後の余効変動
3/11-4/5

余効変動はとくに南側に洩れ出している

1m20cm国土地理院（2011）

余効変動は今も続き、ひずみ変化を上乗せしている

本震後の余効変動
3/11-4/5
本震後の余効変動
3/11-4/5

今回の津波伝播の様子（アニメーション）
津波の波源域の上下変動と海面変動

静岡大学理学部（2011）
東大地震研（2011）２．これは、予測されていたことなのか？
本当に「想定外」現象なのか？

地震調査委員会（2009）

大地震の震源域区分

近世以降の大地震の震源域

古代~中世に東北~北関東で起きた自然災害の文書記
録は現存状況は悪く、震源域は求められていない

したがって震源域は近世以降のデータのみから細かく区分され、それぞれの区域での履歴からリスク評価がなされていた

福島県企業立地ガイド（福島県、2010）

地震動予測地図
しかし、そのリスク評価はさまざまな分野で利用されていた

地震調査委員会（2010）

福島県企業立地ガイド（福島県、2010）

地震調査委員会と地震調査研究推進本部（国としての唯一の全国の地震評価機関）には、（1）三陸~房総沖の長期評価を誤った点、（2）今後どのような大規模余地震動予測地図
震を警戒すべきか、の２点について組織としての説明責任がある。
→しかし、震災以後の活動は観測事実をまとめて追認しているだけに過ぎず、その姿勢には大きな疑問を感じる。上記の説明は委員長会見や委員個人の断片的な情報発信
地震調査委員会（2010）にとどまっており、組織としての公式文書による詳しい説明がない

しかし、一方では中世以前の大津波に関する物的証拠が次々と得られつつあった
仙台平野-福島県北部で見つかった
869年の大津波の物的証拠
宍倉ほか（2010）

●：
869年津波堆積物が確認された場所

今回の津波と869年津波の遡上範囲の比較

凡例
浸水範囲

浸水範囲概況図 ⑭00.51

2

34キロメートル

撮影範囲

国土地理院

今回の津波の浸水域（国土地理院、2011）

宍倉ほか（2010）

今回の津波の浸水域（国土地理院、2011）●：
869年津波堆積物が確認された場所

今回の津波と869年津波の遡上範囲の比較

宍倉ほか（2010）
凡例
浸水範囲
撮影範囲00.51

234キロメートル

国土地理院

869年津波の波源モデル
宍倉ほか（2010）

さらに1611年にも同規模？の津波がつまり、今回の津波は450~800年に１度羽鳥（1995）
澤井ほか（2006）

さらに1611年にも同規模？の津波がつまり、今回の津波は450~800年に１度

澤井ほか（2007）

羽鳥（1995）
澤井ほか（2006）

さらに1611年にも同規模？の津波がつまり、今回の津波は450~800年に１度

今回の津波は、地球科学的には決して「想定外」のものではなかった↓
しかし、防災行政的に想定されるまでの時間が不足していた
澤井ほか（2007）
羽鳥（1995）
澤井ほか（2006）

３．いま何が起きつつあるのか？
これから何が起きるのか？
（１）誘発される地震気象庁（2009）

400回

400回

気象庁（2011）

積算回数

積算回数

主な大地震にともなった余震の積算回数の比較

本震からの経過日数30日࿑㧞㧙㧢 ౝ㒽෸߮ᴪጯߢ⊒↢ߒߚ࿾㔡ߩ૛㔡࿁ᢙߩᲧセ㧔/ એ਄㧕 ᐕએ㒠ߦౝ㒽෸߮ᴪጯߢ⊒↢ߒߚ /㨪 ߩ࿾㔡ߩ / એ਄ߩ૛㔡࿁ᢙ‫ޕ‬ᮮゲ߇ᧄ㔡߆ࠄߩ⚻ㆊ

本震からの経過日数30日

主な誘発地震（広義の余震）

東大地震研（2011）

余震の時間経過

東大地震研（2011）

余震のＭは総体としては減りつつあるが、時おり発生する大規模な余震が防災上問題となる

最大余震のＭは本震のＭ-１（経験則）（Ｍ８ならＭ７、Ｍ９ならＭ８）
1923年大正関東地震の６大余震
Ｍ7.3
Ｍ7.3(12:03) (1924	 1/15)

本震(9/ (Ｍ81	 1 .1）
1:59)

Ｍ7.2(12:01)

Ｍ7.1(9/2	 18:27)

Ｍ7.1(12:48)

Ｍ7.6(9/2	 11:46)
武村(2003)

1854年安政東海地震の最大余震（M7.0~7.5）
こうした大規模余震は復興の大きな足かせとなるだろう

宇佐美（1996）小山（2011）

2004年スマトラ沖地震の後、インドネシアで何が起きたか
東大地震研（2011）

防災上はこうした状況に日本も置かれることを覚悟しておかなければならない2004年スマトラ沖地震後の余震の時間経過

東大地震研（2011）

防災上はこうした状況に日本も置かれることを覚悟しておかなければならない1960年と2010年チリ地震後の余震の時間経過

インドネシアほど厳しい状況にはなっていないが、日本がどちらにころぶかはわからない

東大地震研（2011）

静的応力変化による誘発地震の予測（2000年新島・神津島近海地震の例）
遠田（2002）

このように力学的な計算により大雑把な場所の予測はできるようになったので、今後の防災上の目安になる

本震の震源断層のずれにともなう静的応力場変化による誘発地震（各地域固有の応力場に対する変化を地域毎に算出）

東大地震研（2011）

赤い部分：地震が促進
青い部分：地震が抑制

京大防災研（2011）

国土地理院（2011）

名古屋大学（2011）

４月11日のM7.1地震（正断層型）のように、通常みられない引張応力による誘発地震も起きている

東大地震研（2011）

本震の震源断層のずれにともなう静的応力場変化による誘発
地震（東海・東南海・関東・房総沖への影響を算出）
京大防災研（2011）

房総沖は複雑東海・東南海地震をやや促進2011/4/7スラブ内部型~Ｍ８？

当面警戒すべき誘発地震のタイプと最大規模

1677/4/13延宝三陸型？
プレート境界~Ｍ８
2011/3/11プレート境界M9.0
1933/3/3昭和三陸型
太平洋プレート内部~Ｍ８1677/11/4延宝房総沖型
プレート境界？~Ｍ８

2011/4/11内陸直下型~Ｍ7.5

小山（2011）

2011/4/7スラブ内部型~Ｍ８？

当面警戒すべき誘発地震のタイプと最大規模1677/4/13延宝三陸型？
プレート境界~Ｍ８
2011/3/11プレート境界M9.0
1933/3/3昭和三陸型
太平洋プレート内部~Ｍ８1677/11/4延宝房総沖型
プレート境界？~Ｍ８

2011/4/11内陸直下型~Ｍ7.5

こうしたことは、本来は地震調査委員会と地震調査研究推進本部が速やかに評価し、発表すべきこと。個々の研究者が個別に呼びかけても行政は動かない
小山（2011）

気になる地震：
1677年延宝房総沖地震
1677年延宝三陸沖地震

1677/11/4延宝房総沖地震~Ｍ８
羽鳥（1975）

３．いま何が起きつつあるのか？
これから何が起きるのか？
（２）誘発される火山噴火

朝日新聞

地震と火山異常の連動メカニズム１
小山（2002）

地震と火山異常の連動メカニズム２
小山（2002）

抑制された群発地震と促進された群発地震

京大防災研（2011）ベスビオ火山の噴火と近隣で起きる大地震との連動

Nostro	 et	 al.(1998)

静的応力場変化（圧縮）によるマグマのしぼり出し

1990年フィリピン地震
木村（1978）

1991年ピナツボ火山噴火
大倉・安藤（1994）

静的応力場変化（膨張）または地震動による揺さぶりによるマグマの発泡→浮力獲得→上昇
1989/7/9伊豆半島東方沖地震

1989/7/13伊豆東部火山群手石海丘噴火

Oura	 et	 al.（1990）

あぶくの発生→→2011/3/15	 富士山直下での地震M6.4防災科研（2011）

気象庁（2011）

国土地理院（2011）

防災科研（2011）

防災科研（2011）

防災科研（2011）

防災科研（2011）

防災科研（2011）

3月15日のM6.4地震の後、富士山の観測データを注意
深く見ているが、これまでのところ急激な変化は見られない→今後もしばらく注視してゆく