第23号

国立防災科学披術セソター研究報告

1980年3月

550，343（727．2）

地震空白域にもとづく地震予知
1978年メキシコ地震の予知を例と して
大

竹

政

禾口＊

属立防災科学技術セソター

Earthquake

Prediction

Based

Reference

to

on

the

Seismic

Gap

the19780axaca．Mexicowith

Sp㏄ia1

Earthquake

By

Mlasakazu

Ohtake〃励o伽1肋3θακ〃Cθ〃2グ仰1泌α8〃〃舳〃ゴo〃，∫ψ〃

Abstract
Locationandber29．1978were

gap

magnitude

successfu11y

phenomenon．The

96，487oW

for

the

of

the

Oaxaca，southernpredicted

parameters
epicenter

of

based

the

on

intensivestudiesearthquake

arelocation，and払＝7．8for

O．5oN，λ＝96．5o±O．5．W，and〃岳＝7％±％．
segment

be1t

along

the

until

five

months

prior

to

in

gap

so

abnorma1that

Oaxacaon1y7．4×10−5by

A1thoughoccurrence

a1ofseismic

of

（2）

in

five

it

works

on

Linear
axis

cou1d

were

seismic

coast，wasA

seismic

accordingg＝16．5initiated

shock．

Theha▽eoccurredattheseismic
prior

the

of

rupturetime，τyear

of

the

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to

gap

results

dimension

wou1d

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a

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by

Such

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so

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a

seismic

highcorrelationaphenomenon

werecompi1ed

andofgap，ムkmrangesbetween1ength

times

the

longeraxis．

seismicgap

isstatistical1yshock，〃bybetween〃．and工・T

log（1二・τ）＝0．64ハ1−1．63＊第2研究部地震活動研究室

一65一

was

follows：tenzone，andout

renew−

earthquake．

ana1ysis

the

a

not

Oaxaca

of

of

was

signa1ed

logT＝0．39〃一2．10

（3）

the

gap，coveringmaintime−of−occurrence

seismic
Mainof

Precursor

magnitude

theearthquake

monthsanalyzed．

longerof

the1arge

activity

Research（1）

wasPacific

Novem−

g＝16，072oN，λ＝magni†Ude

estimates

Oaxaca

the

of

of

chance．

observed

statisticallyseismic

prediction

that

actually

the

the

our

The

1973，and1asted
theofearthquake

Oaxaca肋θP〃伽加α〃Dθオ〃榊ゴ〃α肋〃oゾE加c2〃〃∫while

270km

Mexico

is

found

as

correlatedto国立防災技術セソター研究報告
（4）

A

35％of
As
sive

a

renewaltheresu1treviewpromisingofof

1980年3月

tomainseismic

activity

seismic

gaps

so

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studies，itphenomenon

for

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第23号

long

the

the

term

Oaxaca

that

the

shock

gap

is

recognized

for

and

the

comprehen−seismicgap

isprediction

of

an

quite

a

earthquake．

1．はじめに地震活動パターソの時問的変化，とりわけ大地震前に中小地震活動が異常に静穏化する現象が，地震予知にとくに有効な前兆現象として注目されている（例えぱ，茂木，！976；
Hamada，！979）．大地震の発生前数年〜数十年にわたって付近の中小地震の発生が著しく抑制され，いわゆるr地震空白域」を形成することは，井上（1965），宇津（1968），Mogi（1968d）らによって発見され，その後数多くの観測例が報告されている．

地震空白域がもっとも典型的に現われるのは，海溝沿いに発生する巨大地震の場合である．Mogi（1969a）は，1930年以後日本周辺に一起こった最大級の地震または地震のグループ（いずれも太平洋側の海溝沿い）4個すべてに，例外なく地震空白現象が先行したと指摘している．海溝部だけでなく，トラソスフォーム断層地帯（例えぼ，Ke11eher

andSavino，

1975），大陸内部（例えぱ，Borovik功α1．，！971；魏・他，1978）などテクトニクスを異にするいろいろな地域においても，地震空白現象の観測事例が多数知られている．さらに，地震観測網の充実に伴って，中・小規模の地震に対しても同様の現象が見出されるようになってきた．現在までに前兆的な地震空白現象が報告されている最小の地震は，マグニチュード

3．7（尾池，1977）である．

地震空白域の圧倒的多数は，すでに起こってしまった地震に関して過去のデータを調べ直した結果明らかにされたものである．Lかし，あらかじめ地震空白域の存在が確認され，その中に予期されていた地震が実際に発生した事例がすでにいくつかある．1973年の根室半島沖地震（〃＝7．7）は，その意味で，わが国で初めて長期的な予知に成功した大地震である．

この地震の発生予測にあたっては，北海道南東部の異常地殻変動，巨大地震のギャップとな

らんで，地震空白域の存在（宇津，1970．1972）が決定的に重要な判断材料となった．1978

年のメキシコ南部Oaxaca地震（〃＝7．8）においては，専ら地震空白域に関する観測事実とその注意深い分析（Ohtakeθ〜1、，1977a）にもとづいて，ほぼ完壁な長期予知に成功を収めた．

今日までの研究の諸成果から見る限り，地震空白現象は，種々の地震前兆現象の中でももっとも普遍的かつ確実なものではないかと忠われる．現在の地震観測は，世界的な規模で，他のいかなる地球物理的観測と比べても遜色のない状態にあり，観測にもとづく地震空白域の研究は，今後ますます発展する可能性を秘めている．しかし，今日までのところ，多数の論文が発表されているとは言え，基本的には，まだ散発的研究の域を出ていない．大地震多一66一

地震空白域にもとづく地震予知一大竹

発地域の中でも，フィリピソ，イソドネシア，南太平洋などの研究にはまったく手カミつげられていない．また空白域の同定は一般にかなり主観的で，有意性の高いものから低いものまでいろいろのレベルのものが混在している．地震空白域の有無を系統的に捜索するためには，Ohtake功α1．（1977b）や田中・他（！979）が試みたような機械的なサイスミシティ表

示方法が有効であろう．一方，地震空白現象をもたらす物理的メヵニズムに関しては，ほとんど何もわかっていないのが現状である．岩盤のディラタソシー硬化に帰する考え（例えぼ，Ke11eher

andSavino，1975），応力分布の平準化による説明（茂木，1976）などが提出されているが，いずれもまだ試論の段階である．今後の研究の発展のためには，観測事実にもとづいて，地震空白現象の諸性質をできる限り整理・分析しておくことがまず必要と思われる．

本論文のおもな目的は，これまでの研究の成果を総括して地震空白域の諸性質を整理し，今後の研究と実際の地震予知への応用の指針を得ることにある．そのために，第一に，世界の主要地域における地震空白域研究の成果を概観し，あわせて地域ごとの特徴点を摘出することを試みる．第］こ，過去の研究成果が凝集される結果となった1978年Oaxaca地震（〃＝7．8）の予知に関して詳細なケーススタディを行なう．第三に，これまでに報告されている事例を収集・整理して，地震空白域の大きさ，先行時問などの諸元の特性を分析する．地

震予知研究において，地震空白域の一般的諸性質のみならず，同時に，その地域的な特徴を把握することがいかに重要であるか，以下の各章を通じて白ずと明らかにされるであろう．

この「地域的な特徴」を支配する要因を究明することは，地震空白現象を含む地震活動パターソ変化の物理的メカニズムを解明する上でも，特別の重要性を担っているはずである．

2．地震究白域に関するこれまでの研究

2．1地震空白域の概念

わが国の近代地震学を開拓した大森房吉（1868〜1923年）は，1915年イタリア中都のAvezzano付近を襲った地震を予報し，その名を高からしめたという．松沢（1964）によれ
ぼ，予報の根拠は次のようなものであった．r大地震は，地震帯と言う細長い帯状の区域の中に起こる．一度大地震の起った所には再び大地震の起こることはなく，まだ起こったことのない所へ次の大地震が起こる．このようにして，イタリヤの地震帯を調べた所，たまたま

Ave．zanoのあたりが空白になっていたのであった．」大森のこの思想は，r一度大地震が起こった所には再び大地震の起こることはない」という一点を別にすれぼ，われわれが現在言うところのr（巨）大地震のギャップ」の考えそのものである．

Fedotov（1965）とMogi（1968c）は，環太平洋地震帯北西部における巨大地震の発生系
列について，著しい規則性を見出した．すなわち，地震帯は数十年の剛こ相次ぐ巨大地震の破壊域によって順次過不足なく埋め尺くされる．巨大地震の発生が一巡すると，静穏期がお一67一

国立防災科学技術セソター研究蝦告第23号とずれ，その後地震帯の次の活動

○ク
。

■

〆

／

／

0

！

／

、！亨亀g

サイクルが始まる．従って，最近／・1・の活動サイクルにおいてまだ巨大／M：7．9地震の発生をみていないr巨大地
。㌔

十

1963
M．8．1 19．8 M：8払／
十←1918
M−7ア4
膿／千
！

∴

1980年3月／／

震のギャップ」は，近年中に巨大地震に見舞われる最有力侯補地ということになる．

E

巨大地震（9reatearthquake）の定義は研究者に．よって異なるが，

ここでは，Sykes（1971）に従つ
0

300Km

図1北海道周辺におげる最近の巨大地震の余震域．C

度以上の地震を指すものとしておが巨大地震のギャップ．（字津，1972による）
Fig．1

Aftershockquakes

near

zone

of

the

recentHokkaido（after

greatearth−

Utsu，1972）．Zone

Cisthegapforagreatearthquake．

て，およそマグニチュード7％程

く．ただr巨大地震」には，単に規模が大きいことだけでなく，プレート境界の相対運動を代表する基本的な地震という意味が含まれていることが多い．なお，本論文で引用するマグニチュードは表3に記載する値によっており，引用した原論文で用いている値とは必ずしも一致しない．詳しくは表3の注記を参照されたい．図1に巨大地震のギャップの一例を示す．このギャップの中には，1973年6月17日根室半島沖地震（〃＝
7．7）が発生した．

環太平洋地震帯北西部などでは，地震帯の活動期の平均くり返し間隔は数十〜数百年程度のものである．しかし，内陸部のプレート内大地震の場合には，問隔が1000年を超えることもめずらしくない（例えぱ・松田・1976）．これは地形学や地質学の方法に．よって最近得られた知見であって・歴史的な地震資料しか活用できなかった時代に，同じ場所にくり返し大地震は起こらない・と考えられていたとしても何の不思議もない．むしろ，地震帯の中にありながら大地震の抜けている場所に・注意を喚起した大森の先見性は，改めて高く評価されるべきであろう．

Mogi（1968d）・宇津（1968）は・いくつかの巨大地震のギャップの中で，数十年にわたって中小地震の発生頻度が著しく低下し，r地震空白域」が形成されることを発見した．類似の現象は・井上（1965）によつて十勝沖地震（1952年，〃＝8．1），新潟地震（1964年，〃＝7・4）などについて見出されており・また，Al1en功oム（1965），BruneandA11en（1967）に．よっても指摘されている．彼らは，1857年に大地震をひき起こしたカリフォルニアのサソ・アソドレァス断層南都Fort
これは断層活動が一時的に

Tejon付近で微小地震活動が著しく低いことを見出したが，

1ock（Bruneand

A11en，1967）されているためで，将来大地震が再来するだろうと考えた．Mogi（1968d）以後，地震空白域の研究は，環太平洋地震帯
一68一

地震空白域にもとづく地震予知一大竹の他の地域やプレート内の地震多発地帯へ，また，より規模の小さい地震へと急速に発展をとげてきた1これらの成果の上に立って，1978年のメキシコ南部地震の震央と規模を的確に予知する（Ohtake4〃．，1977a）までに至ったわけである．
（巨）大地震のギャップとより小さい地震の活動低下域とがいずれもは，

seismicity

gap

seismic

gap

又と呼ぼれることが多いので，両者の混同を避けるために・茂木（！976）

は，前老をr第1種地震空白域」，後者をr第2種地震空白域」と名付けている．本論文で研究対象とするのは，主に後者の第2種地震空白域であるが，とくに誤解のおそれがない限り，以後簡単にr地震空白域」と呼ぶことにする．地震空白域は，平常時にはかなりの地震が起こっているにもかかわらず，ある特定の時期だけ地震活動が著しく低下した区域を指すのであって，いつでも地震活動が不活発な地域一先天的無地震区域（浅田，1972；高木，

1978）一とは区別される．
2．2

日本およびその付近

周囲の地震活動に比較して地震がほとんど発生しない静穏な地域が相当長い期問存続し，その中にやがて大地震が発生する事例は，井上（1965）によって初めて明確に示された．地
震空白域の中に発生した大地震として指摘されたのは，十勝沖地震（1952年，〃＝8．1），福島県沖地震（1938年，〃＝7．7ほか），新潟地震（1964年，〃＝7．4）の三つである．これらの地震が発生する8〜16年前から，震央を含む半径約50kmの地震空白域が始まった・と報告されている．もっとも典型的なのは十勝沖地震の場合で，1934〜1947年の14年問には，空白域の中に〃4以上の地震がまったく起こっていない．空白現象が始まってから地震が発生するまでの時問（以下地震空白現象のr先行時問」と呼ぶ）は，宇津（1968），Mogi（1969a）によればそれぞれ，20年以上，9年とされており，地域のとり方や調査に用いた地震の下限などで2倍程度のひらきが生ずることがわかる．井上（1965）はさらに，上記三つの大地震について，地震発生直前の数年問は空白域の中で中小地震の活動がいくぶん盛んになるという興味深い事実を見出している．

日本付近の巨大地震と地震空白域との関係は，Mogi（1968d，1969a）によって精力的に研究され，1930年以後の最大級の地震である十勝沖地震（1952年，〃＝8．1；1968年，〃＝
8．2），東南海地震（1944年，〃＝8．1），南海道地震（1946年，〃＝8．1），三陛沖地震（！933年，〃＝8．4）はすべて地震空白現象を伴ったことが明らかになった．Mogi（1969a）は・また，空白域の周縁部では逆に地震活動が高まることに注目し，これを地震活動のドーナツ現象と呼んでいる．巨大地震の場合には，その余震域がかつての空白域をほぽ完全に埋め尽くすのカミ通例とされている．余震域，とくに主震直後の余震域は主震の破断領域を示すものと考えられる（Mogi，1968b）から，このことは地震空白域イコール近い将来の破断域であることを意味していることになる．

1973年根室半島沖地震（〃＝7．7）は，地殻変動や地震空白域の知識から長期的な予知にか一69一

国立防災科学技術セソター研究報告第23号

1980年3月

なりの成功を収めた地

！
、．！
、

震である．宇津（1968ヨ

、、、1妻
・．…

．4

．

1970．

1972）

セま，

1894

年に根室半島沖地震（〃＝7．9）が発生した

一f二／噌潔考・あたりは巨大地震のギ
ャップになっており，
1

かつ気象庁により震源が決められる程度の地

1961＿1970
．
40．

図2

h≦60Km

震はほとんど起こって

M≧5

14ぴ

150。

1973年根室半島沖地震に先行した地震空白域．（宇津，1972による）

警戒を呼びかけた．実Fi・・2S・i・mi・・・・・・…di・。th・1973Nem．r卜H、。。。．。kiearthquake（after

いない（図2），として際に起こった大地震は

Utsu，1972）．

宇津（1972）が，予想
1973

Nemuro・oki

帥舳「

や

．熔ζ1；

N
45

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7−

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した〃＝8〜8％より規模が小さく，また余震域が完全に空白域を

遮7，13ξ・ 26
旦5

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ように見えたので，再

2

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920

1930

埋め尽くしてはいない

1940

1950

1960

■970

140，
145
■50・E
図3北海道周辺における巨大地震の発生時系列．（茂木，・。。。による）び大地震が起こるのではないかと心配されFi・・3S・・・…i・1・・・・・・・・…f。・…。。。th。。a・、、n，a，H．k．aid。た・ しかし，精度のよ（afterMogi，1976）．

い震源再決定の結果，余震域と空白域とのほぽ完全な一致が確認された（関谷・他，・…）．地震の規模が小さかった点に関してAb・（1…）は，今回解放され尽／さなかった歪は次回の大地震までもち越されるだろうと予測している・北海道付近の巨大地震1ま，図・に示すよ／に，きわめて系統的な時系列に従って発生している・これが事前こわかっていれぼ，根室半島沖地震の発生時期予測に大きく貢献したことであろう．

巨大地震のギヤップ・地震空白域，震源の移動（例えぼM・。i，・…。）など，地震活動の時問的

空問的パターソの変化にもとづいて・将来の海溝部巨大地震の危険度言平価が行なわれている（M・・i・1968・；宇津・・…；南雲・・…；・…，・…）．現在大地震の発生がとくに心配されている東海地域（関谷・徳氷・…，・…；市川，・…；・・su，1・。。），房総半島南東沖（関谷・湧井・1…；気象庁・・…；市川，・…）ともに，地震活動空白域の存在が指摘されているところである．

一70一

地震空白域にもとづく地震予知一大竹｛O〕

1舶1・1昌6；

H

（b〕

60一巾

1目帥一H州目．1帥

H｛60一叩●●」・、、1㌧●・■●ム∵・1玲＼＼■＿＿ノソ・

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一
1ξ．

瞳．

一

・・丑、

図41974年伊豆半島沖地震に先行した地震空白域．（・）は空白域出現以前6年問の震央分布，（b）は空白期問の震央分布（破線で囲んだ楕円部分が空白域）を示す．斜線部分は主震の震源域．（Ohtake，1976による）Fig．4 Seismic gap Preceding the1974Izu−Hanto−oki earthquake（after
Ohtake，1976）．Compare the epicentral distribution in the ellipse
regionfor the6years prior to de▽elopment of the seismic gap（a），and7．3years of the seismic gap period（b）．Shaded zone

is

focal

area

of

the

main

shock．

海溝部の巨大地震のみならずより規模の小さい地震についても，地震空白現象の存在が報告されている．Ohtake（1976）は，1974年伊豆半島沖地震（〃＝6．5）の7・5〜9・5年前から

地震空白域が形成されていたことを指摘した（図4）．この地震は・規模が小さいだけでな
く，断層運動が水平ずれである点でも海溝部の逆断層型巨大地震とは性質を異にしている．

空白域と主震の余震域とが一致するというこれまでの常識に反して，空白域（長径90km）が余震域（長径30km）よりはるかに大きいことは注目すべきことである．その後，三浪・久保寺（1977），尾池（1977），Mizoue勿α1．（1978）によって，〃＝3．7〜5・8の地震に前駆す

る地震空白現象が報告されている．とくに最後の2例は微小地震観測データに基づいて事前に空白域の存在を認め，それぞれ〃＝3．7，〃＝4．7の地震の実験的予測に成功したものである．ArakawaandSuyehiro（1970）によれば，松代群発地震（1965年〜・最大〃＝5・4）

以前8年剛こわたって，初期群発域内の微小地震活動度が低かった．またOhtake（1970）

は，松代群発地震のひとつである〃＝4．3の地震の前2〜3ヵ月は付近の地震活動が低下
し，直前の微小前震の発生を経て主震に至ったことを明らかにした．

わが国とその周辺海域は，いろいろな規模，タイプの地震について，地震空白域の研究がもっとも多面的に行なわれている地域である．

2．3

千島・カムチャッカ

Fedotov（1965）は，東北日本からこの地域にかけてくり返L発生する巨大地震の時空問
系列に著Lい規則性を見出し，巨大地震のギャップは数十年以内に巨大地震によって埋められることを明らかにした．さらに，1958年のエトロフ島南方沖地震（〃＝8．3）前後の地震活

一71一

国立防災科学技術セソター研究報告

！ぐ老於

∵

Fig．5

㌧
岨

図5

／

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一ド胤害＼

1セ職N帥

べ
州閉ぎ一奏
．1、』1嚢

×薫

第23号

1980年3月

千島・カムチャッカ地域の巨大地震．楕円は近年の巨大地震の震源域，二重斜線部は巨大地震発生の可能性がもっとも高い場所を示す．（Fedotov，1965による）
Focal

areas

of

recentgreatearthquakes（e1lipse），and

the zones of high seismic risk（doub1e shade）in
Kurile−Kamchatka region（after Fedotov，1965）．

the

動の調査から，巨大地震前の付近の地震活動が特徴ある変化を示すことが明らかにされた（Fedotov，1969）．すなわち，エト
ロフ島南方沖地震の震源域（長径約160km）内では，約35年前から中小地震の発生頻度が低下して地震空白域が出現L，約5年前からは再び活発な地震活動が見られるようになった．とくに10ヵ月前からは，直接の前震とみられるものが頻発し始めて

雌
s

＼

織繋11

〃岨

巨大地震の発生に至っている．この地域では，1958年以来高感度の地震観測が行なわれており，震源域とその周辺では〃3以上の地震の震源決定が可能になっていた．
！952年のカムチャッカ南方沖地震（〃＝9．0）においても同様の地震活動変化が認められた．Ke11eher

andSavino（1975）によれぱ，同地震の35年前から長径400〜500kmの地震空白域が現われ1約3年前から地震活動の復活が始まった．彼らは，復活した地震活動が将来の巨大地震の震央付近に集中していることを強調している．

ソ連のFedotovらのグループは，地震活動変化の研究成果をふまえて，千島・カムチャッ
カ地域の長期的地震予知を試みている．図5の二重斜線部が，Fedotov（1965）によって将来≧7％の巨大地震発生の可能性がもっとも高い所と指摘された部分である．エトロフ島南方沖・千島北部のシソシル島一パラムシル島問の海溝側，カムチャッカ半島南東沖の3カ所にそのような巨大地震危険区域が見られる．これらのうち，エトロフ島南方沖は，宇津（1968）によって・また千島北部はKe11eher（1970），Ke11eher功α1．（1973）に一よって，とくに注意すべき巨大地震のギャップとして指摘された．現在までに実際に地震が発生したのは・1969年のエトロフ島南方沖地震（〃＝8．2）のみである．Fedotov勿αム（1972）によれぱ・この地震は，1965〜1970年の問に，巨大地震の発生が

most

probableと考えられていた3地区のうちのひとつに起こった．彼らは最新の地震活動データを加えて長期予知の改訂を行ない，1971〜1975年の新らたな長期予知を作成したという．
2．4

アリューシャン・アラスカ・カナダ

アリューシャソ列島からアラスカに至る地域は，1957年のアリューシャソ地震（〃＝9．1），

1964年のアラスカ地震（〃＝9．2）など世界でも最大級の地震が発生する場所として知られている。両地震は・破断域の長さがそれぞれ1200km，800kmにも及ぶ，真にプレート境界の一72一

地震空白域にもとづく地震予知一大竹

巨大地震と称すべきものである．

アリューシャソ列島に関しては，巨大地震のギャップや震源の移動についての研究がMogi（！968a，c，1974），Ke11eher（1970），Ke11eher功α1．（1973）など多数あるのに比べて，地震空白域独白の調査はむしろ少ない．しかし，Engdah1and

Kiss1inger（1977）の最近の研究によれぱ，アリューシャソ中部の〃＝5．0という小さな地震の4％月前からさしわ
たし50kmの範囲内で地震活動の低下が認められた．この空白域の中では，主震の5週問前から前震が発生し始めたと報告されている．Tobin

and

Sykes（1966），Ke11eher

andSavino（1975）は，1964年アラスカ地震前の10年問，将来の破断域の大部分が低サイスミシティ域になっていたことを示した．これと対照的に，破断域の南西端付近には多数の中小地震が発生しあたかも来るべきアラスヵ地震による破断の終端を予告しているかのようであった．
この場所がアラスカ半島を横切る構造帯（Burk，！965）の延長部に当っていることは興味深い．

Ke11eher

and

Savino（1975）は，アラスカからQueen

Charlotte島に至るトラソスフォーム断層地域に発生した三つの地震（〃＝7．6〜8．2）について，いずれも10年又はそれ以上の地震空白期問が先行したことを明らかにした．これらのうちSitka地震（1972年，〃＝7．6）の場合には，数十年にわたって地震空白現象が継続したが，主震直前18ヵ月問のサイ

スミシティを精査した結果，〃≧3．5の地震に関する限り空白域内での地震活動の復活は全く見られなかったと報告されている．

近年の地震活動のパターソに基づいて，アリューシャソ・アラスカ・カナダ地域で将来巨大ないし大地震の危険がある場所が，少なくとも4ヵ所指摘されている（Tobin

and1968；Ke11eher，1970；Sykes，1971；Ke11eher冴α1．，1973）．そのうち3カ所が図6にSykes，
gapと示されている部分で，いずれも，周囲と比べて地震活動の低い場所になっている．1972年のSitka地震は，まさにこのギャップのひとつに起こったものであった．西端のCommander諸島付近のギャップには歴史上巨大地震が知られていないので，ここはプレート境界がクリープしている場所かもしれない（Ke11eher，1970）とい

㌧

60・N

う考えもある．図6に示したほかに，Ke11eher（1970）

・洲

〆侑一、

、。ミ、

腎

2■

は，アラスカ地震の西隣りが現在空白域になっており，震源移動の規則性から

㌦

舳

■明・
170・E

図6

見ても1974〜80年の問に巨大地震に襲われる可能性が高いと主張している．Sykes

、．
1号窄㌧

＝＝ノ
一戸

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蒋
170■W

160．W

150．W

140・W

■ヨO・W

アリューツヤソ・アラスカ・カナダ地域の巨大地震のギャップ．斜線部は近年の巨大地震の震源域を示す．
（Kelleherθまα1．，1973による）

Fig．6

Gap

for

Canada
zones

great

earthquakes

region（after

are

focal

一73一

areas

in

the

Aleutian−Alaska−

Kelleher〃α1．，1973）．Shadedofrecentgreatearthquakes．

国立防災科学技術セソター研究報告第23号

1980年3月（1971）は，この主張を一部認めなカミらも，1938年の地震（〃＝8．2）ですでに破断した場所

なので，次の活動はまだずっと先にたるだろうとしている．

2．5

カリ7オルニア

南部カリフォルニアは，世界でももっとも早い時期から地震観測網が整備されてきた地域である．A11en功α1．（1965）は，1934〜63年の地震データに基づいて震央分布と地質構造との相互関係を研究し，活断層地帯では一般に地震活動が高いことを確認した．同時に，活断層地帯であるにもかかわらず，この期問周囲と比べて地震活動の低い地域があることを指摘し，次のように述べている：
We
they

Brune

suspectthatseismic

represent1ike1yandquiescencecandidates

forin1argeareas

future1arge

may

be

temporary

and

that

earthquakes．

A11en（1967）による極微小地震移動観測からも同様の結果が得られた．彼らは，1857年の大地震で破断したサソアソドレアス断層のCho1ame−Va1yermo間300kmの区間
で，微小地震もほとんど観測されなかったことに注目している．

地震空白現象のより定量的な研究は，Ohtakeθ≠α1．（1978）によって行なわれた．彼らはNationa1OceanicandAtmospheric

Administration（NOAA）の震源データファイルに基づき，最近カリフォルニアに起こった四つの主要な地震（〃＝5．2〜6．5）について，それに先立つ地震活動の変化を調べた．いずれの場合も，地震の数十〜数百日前から空白域が形成され，これが一定期問継続した後，空白域内での地震活動の復活を経て主震の発生に至る，という特異なパターソを示すことが明らかにされた．図7はその一例である．用いた震源デー
タはおよそ〃≧4の地震をもれなく含んでいる．このうちSan

Femando地震（1971，〃＝6．5）については，Ishida
andKanamori（1977）がより詳細な調査を行ない，〃≧2．5の地震を完全に含むデータによっても，地震空白域と地震活動の復活の現象が明瞭に
・35フdoys

図7

1968年Borrego．395doソ5

Mountain地震に先行した地震空白現象（左）と，地震活動復活（右）を示す震央分布．θは主震の

Fig．7

gap

precedingCalifornia

earthquake

the1968Borrego（after

OhtakeのさしわたしはOhtake
勿α1．（1978）の数分の1

震央．（0htake〃α1．，1978による）Seismic示された．ただし空白域

θMountain，

α1．，1978）．

にすぎず，データの質にwith

よって空白域の認定に差

cross．Note the remarkable seismic quiescence near
the main shock（left），and the following renewal of

異が生ずることがうかがseismic

える．IshidaandKana一

Location

of

the

main

shock

is

activity（right），both

given

for

by

aboUt

a

one

一74一

circleyear．

地震空白域にもとづく地震予知一大竹

mori（1978）は，震源の再計算を行なって，San

Fernando地震の2年前から主震の極近傍で微小地震の活動が復活したこと，この活動は発震機構や地震波形の特徴から見て他と区別される前震的な活動であること，を明らかにした．

WessonandE11sworth（1973）は，Kern

County地震（1952年，〃＝7．7）をはじめカリ

フォルニアの9個の大中地震について，われわれとは異なった結論を得ている．すなわち，
Prior

to

epicenterofthe

1eve1of
fau1t

each

of

the

earthquakes

inc1uded

in

cou1d

not

be

considered

quiescentoverearthquakes，thearea

activityto

re1ative

immediate1yothersegments

thisastudy，theregionperiodyears−Priorofcontaining

surrounding

theepicenter

had

of

fau1t

zone

other

the

same

or

to

a

the

most

high
nearbyzones．

地震活動の活発化は，主震の20年（1952年Kern

County地震，〃＝7．7）〜7．5月（1966年

Parkfie1d地震，〃＝5．6）前から始まったという．しかし，この結論には疑問がある．小地震の活動が高まってから主震発生まで高サイスミシティの状態が持続するのかどうか，論文
では，この問の地震活動の時間的推移が明らかにされていない．震央分布図からは，むしろ将来の震源域の大部分は地震空白域になっていたのではないかと推測される．いくつかの地震については，彼らの言う小地震活動の活発化は地震活動のドーナツ現象（Mo曇，1969a）に対応した空白域周縁部での活動のようである．実際，彼らが調べた9個の大中地震うち，

Kem

County地震，Parkfie1d地震，Borrego

Femando地震の4個は，Ke11eher

andMountain地震（1968年，〃＝6．4），San

Savino（1975），Evison（1977），Ishida

and

Kana−

mori（1977），Ohtakeθ〜1．（！978）らによって地震空白域の存在が指摘されている地震である．残りの5個はいずれも〃5級の小さい地震で，一般には詳細な議論は困難である．
Ke11eher

and

Savino（1975）によれぼ，1906年のSan

Fransisco地震（〃＝7．9）の前も，震源域内で数十年にわたって大中規模の地震活動が比較的に静穏であった．
2．6

メキシコ・中米Ohtakeθτα1．（1977b）は，1964〜74年の剛こメキシコ・中米地域に発生した浅発地震（H＜60km）に関して，地震空白域の系統的な研究を行なった．調べた地震は，払≧7．0のものすべて（5個）と，ニカラグア・コスタリカ地域で岳≧6．Oのものすべて（6個）の計11個である．いずれの場合も，主震の300〜810日前から地震空白現象が認められた．また，ただひとつの例外を除いて，空白域内での地震活動の復活が見られた．従って，少なくともこの地域の岳≧6の浅発地震に関する限り，主震付近の地震活動は，①地震空白域の形成（αStage），②活動の復活（βStage），という二つの段階を経て主震発生に至るのが基本的なバターソであると言ってよい．

空白域の大きさはさしわたし200〜400kmにも及び，主震の震源域より有意に大きい，しかし，αStageが短かくて小地震の頻度が十分にない場合には，空白域の外周を正確に指定
一75一

国立防災科学技術セソター研究報告7yW

1980年3月

するのは困難である．そのため，〃6級の地震の中に70oWは，見かけ上空白域が大きく現われているものもあるか

o

o

第23号

…

．〆

ρq⑤

35oS

3ゴS
35．S
●

もしれない．この地域で震源データが完全なのは，ほぼ吻＞4．5の範囲と推定される．

oo

メキシコ南部のOaxaca地震（1978年，〃＝7．8）に

f
、

：、

40．S

！婁

！、ll．rf

40o
40oSS

〜

！

的に再現された．すなわち，主震発生の5．5年前から明

山

1 1マ■

1、。ε
／1一！／0二，

瞭な地震空白現象が始まり，0．4年前からはβstageに

工

4y
4ySS

4ぴS

70oW
70oW
1960年チリ地震前の震央分

図8

7ヂW

布．白丸は1918〜1949年，黒丸は1950年以後．斜線部は主震の震源域，三角印は主震の震央を示す．（Kelleher

and

Savino，1975による）

Fig・8Seismicity

はいった．また，空白域のひろがりは，主震破断域（余震域）の約3倍であった．この地震の発生予測とその結

一〇

80．W

おいては，上に述べた特徴あるパターソがもっとも典型

precedingthe

果については第3章で詳論する．

2．7南米
1960年のチリ地震（〃＝9．5）は，南アメリカで今世紀最大の地震で，海・陸プレートの境界が南北1000km以上にわたって破断したものであった（例えぼ，P1a趾er

andSavage，1970）．Ke11eherandSavino（1975）は，チリ

1960Chile earthquake（afterKe11．her a．d Sa．ino，1g75）．地震の約10年前からこの長大な震源域全域で地震活動が

0Pen

and

earthquakes

sO1id

ci「clesforperiodtheof1g18−194g，a．dtothea「e低下していたことを見出した．図8に見るように，チリ

from1g50地震の震源域中には，1918〜1949年の問に〃7以上の地

occurrence

of

the

震が4個起こっているが，その後10年余にわたって震源

main shock，respectively．
Epicenter and focal ar．a ofが決められる程度の地震はまったく発生していない．
the
by

main
a

shock

triangle

are

and

a

shown
shaded・・n・．

Ke11eherandSavino（1975）によれぱ，〃5％以上の地
震はもれなく図に示されている．この顕著な地震空白現

象は，主震の33時問前に前震活動が始まるまで継続した．
南アメリカ地域の巨大地震の長期的予知に関する研究は，Sykes（1972），Ke11eher（1972），

Ke11eher功o1．（1973）などによってすすめられた．しかし，これらの研究は専ら巨大地震のギャップと震源の移動に依拠したサイスモテクトニクス的な研究であって，地震空白域のような長期の地震前兆現象に基づくものではない．この地域の地震空白域に関する研究は，

上述のチリ地震のほか，HabemannandWyss（1977）によるペルー・エクアドル境地震（1970年，〃＝7．6）のものがあるにすぎたい．
2．8

中国

海城地震（！975年，〃＝7．4）の予知にあたって，地震空白域の大きさから地震規模の推定が行なわれた（許，1976）．推定に用いたのは，空白域の長径工（km）および面積Q（km2）と主震のマグニチュード〃とを結ぶ経験式：

一76一

地震空白域にもとづく地震予知一大竹〃＝3

1ogL−0．07（1）〃＝1，551ogQ＋0．31（2）で，海城地震の規模は，両式からそれぞれ，〃＝7．5，7．6と予測された（図9参照）．海城地震の震央を含む長径約360km（許論文の第15図から推算）の区域内では，少なくとも1958年以来〃≧4の地震がまったく発生して囲むように小地震が起こり始め，地震活動のドーナツ現象（Mogi，1969a）を呈した．主震500700200

いない．1964年以後になると，空白域をとり

矢軸止（公里）M
8の震源域がおよそ70km×30km（許，1976）
であるのに比べて，地震空白域ははるかに大
きい．

o

7
6

■

o

o

▲

o

M昌1，551ogQ＋O．31（±034）

雲南省竜陵地震（1976年，〃＝6．9，7．O）の前にも，長径約200kmの区域が地震空白と5なった（唐，1976）．

l03

■

l04

口卿（公口。2）

魏・他（1978）は，華北地区に発生した9図9個の大地震（〃＝7〜8．5）について地震空白

地震空白域の長径五（km），面積Q（km2）と主震のマグニチュード〃との関係．三角印は1975年海城地震．（許，現象の有無を調べ，空白域が明瞭に認められめられないもの2だったと報告している．空1976による）
Magnitude of a main shock as afunction of1inear dimension，五km

白域なしの2例のうちのひとつが1976年の河the

北省唐山地震（〃＝7．8）であった．空白域

China（afterSu−Shaosien，1976）．A

るもの6，あまりはっきりしないもの1，認Ff9．9が認められた7例は，その長径工＝400〜800（top），andarea，Q

premonitory

triangle indicates
earthquake．

km2（bottom）of

seismic

gap

inthe1975Haichengkm，面積S＝1〜3×105km2，先行時問（空白域出現から地震発生までの時問）τ＝4〜13年であった（これらの数字は論文中の図から推算したもの）．彼らは，〃＝2〜5の小規模地震についてのデータを追加して，およそ次のような関係式が成り立つとしている：
1〃＝5，88

1ogL−8．98（3）〃＝2，801ogS−7．18（4）〃＝1，841og（Sτ）一3．78（5）

ただし，小規模地震に関する空白域データの出典は不明である．

これら一連の論文からみる限り，中国の地震に伴う地震空白域は来たるべき主震の震源域
よりはるかに大きく，さしわたしにして数倍から10倍にも及ぶ．
2．9

ソ連の内陸部

一77一

国立防災科学技術セソター研究報告
バイカル湖地方における地震の表1

preparation

第23号

バイカル湖地方の地震空白

regiOn（Borovik助α1．，1971に一よる）

Tab1e1

Preparation Region of Earthquakes in
ka1ia，USSR（after Borovikθfα1．，1971）

EnergyMagnitude

K

〃

12

4．8

13

5．5

14

6．1

15

6．8

Class

域の研究が，Borovik勿α1．

Pribay−（1971）によって行なわれている．1959年に中部パイカルに

ApProximate Dimension Preparationof Preparation Region
Time

km

order

of

1000

2000
3000
than4000

more〃は，K＝4．8＋1．5

up

1980年3月

year

K＝15（〃＝6．8）の地震が発1生したが，これに先立つ少な

to

2

8
more than8によって換算したもの、

くとも7．7年の問，バイカル

湖北半の長径約450kmの区域（論文のfig．1から推算）内に〃：3．5以上の地震が起こ

Number・fεa岬・・k・S
Yeorっていない．〃＝4％〜6の四

NHm一

つの地震についても同様の事

H

｛

K＝
121314

1■

O．10

4！↓

例が図示されているが，図に距離や時問のスケールが与えられていないので，詳細はわからない．以上5例に共通し

1

α05

f

て見られる特徴は次の通りである：①空白域は来るべき主

一一、｛

｛．

㎜I

震の震源域より大さく，長径で1．5〜2．5倍，面積で2．5〜5

195556 511585960 61 626364656667686970
Ye0N
図10 ソ連Garm地方の三つの地区（1，皿，皿）における小地震発生頻度（回数／yr・km2）の変化．曲線は年別頻度の3年間移動平均．矢印は顕薯な地震の発生を示す．
（Sadovsky助α1．，1972による）Kはソ連で用いられている地震規模のスケールで，K＝12，13，14はおよそFig．10＝4．8，5．5，6．1に相当する．
Changeseismic

inzones

SR（afterfrequency

of

I，II

III

and

earthquakes
in

the

for

Garm

Sadovsky2まα1．，1972）．The

the

three

region，US−bold

curvesare3year running mean of the annual frequen−cy．Major earthquakes are shown by arrows．

倍程度である．②主震の震源域は空白域の縁近くに位置する．彼らは，空白域（彼らはP「ePa「atiOnregiOnと呼んでいる）の面積，先行時問ともに主震の規模と正の相関関係にあることを見出し，
表1に示す概略値を与えた．

Borovikθ〜Z．，（1971）によれぼ，バイカル湖南部，北部などにK＝14〜15（〃＝6．1〜6．8）の地震に対応するpreparation

regionが見られる．

中央アジア，とくにタジク共和国のGarm地方では，1950年代の後半から地震予知研究が精力的に行われている．しかし，この地方からは地震空白現象の報告はなく，むしろ，地震活動の増大が，大地震接近の指標になるという考えが示されている
Ma1ino▽skaya，1964；Lukk

and（Keylis−Borok

andPonomarev，1972；SadovskyθταZ1．1972）．すなわち過一78一

地震空白域にもとづく地震予知一大竹

去5〜！0年問地震頻度が減少または安定していれぱ，過去5年間の最大地震より大きいもの
は起こらない．逆に地震頻度が増加すれぼ，向こう10年問により大きな地震が発生する可能性がある（Sadovskyθ〜1．，1972；なお図！0参照）．図の3年間移動平均曲線を見る限り，上記の所論は地震活動推移の大局を言い当てているようである．しかし，階段で示された年別の地震頻度を注意深く検討すると，このデータは必ずしも地震空白域の存在を否定するものではないように思われる．とくに，1969年のK＝！4の地震（区域皿）前年の地震頻度の減少が印象的である．小地震の空問分布も考慮に入れた，地震活動変化のより総合的な検討が望
まれる．

2．10

その他の地域

アツサム地域は，ヒマラヤ山脈に沿う地震帯の東端付近に位置する地震多発域である．
KhattriandWyss（1978）は，1825年以後の地震データ（おもに地震回数）にもとづいて，この地域の〃＞6．6の地震はすべて，地震活動が目立って静穏な期間の後に発生したと報告している．図11は，図中にZoneIと記した地区に発生した地震の累積回数を示したものである．1963年以後は〃＝4．8程度の小さい地震まで数えられている一方，1909年以前は〃＝

7．0未満のものは含まれていないなどデータの質は時代とともに大きく変っているが，累積
カーブの急な折れ曲りは実際の地震活動変化に対応するものと思われる．1950年の地震（〃＝6．7）のように，主震の前だけでなく，主震後にも地震活動の低下が見られるものもある．

同様の現象は，日本付近の地震について，勝又（1978．1979）によっても指摘されている．まAss舳1897
ZONE1

けo

意㌫㌣㌫㌫二㌶㍗ll／仁、洲
震発生を迎えたように見える．
Zone

I，Zone（1旧

IIIには，それぞれ1897年，

o9。

U
1

。］■ET

丁．・・ 1■一．え雪い匝
1950年に〃＝8．6〜8．7の地震が起こっている 茎
ツE舳丁舳1TH｝＾G川TUDE
Z 50が，中間のZone IIにはそのような巨大な地震
3．4．50。。η日。。
〉
78
妄。。
l
l
l
はまだ知られていない．最近25年問の震央分布 ⊃
：…
⊃ 40
］］
図からは，長径約350kmの地震空白域も認めら o
20

れる．Khattri

and

0u■ET

Wyss（1978），Guptaθfα1．
18ヨO（1979）らはこれにAssamgap

ψ〕

50

60

という名を与えて・巨大地震の候補地として注目している．

Evison（1977）は，ニュージーラソドで1968

年以来最大の地震であったMi1ford

Somd地

70

80

9（＝

縢〕O

＾〕

20

ヨ〕

TIME・YEARs
図11 アッサム地域における地震回数の変化（KhattriandWyss，1978にょる）

データについては本文を参照のこと・
Fig．11 Change in cumulative number of
ea．thquak．s in th．w．stem Assam震（1976年，〃＝6．6）について，異常な群発活動とそれに続く約7．4年の地震空白現象を報告

一79一

region（after1978）．

See

Khattri

theofthedata．

text

for

and
the

Wyss，
detai1

し国立防災科学技術セソター研究報告第23号

1980年3月

している．空白域の長径は70km（論文のfig．1から推算）であった．
Marza（1979）によれぱ，1977年のルーマニアの地震（H＝94km，肋＝6．4，〃。＝7．2）の前8年余にわたって地震空白現象が認められた．深い大地震に先行する地震空白現象が報告された珍らしい例である．

3．1978年11月29日メキシコ地震の予知
3．1

メキシコ・中米地域のテクトニクス

この地域のテクトニクスは，基本的に，北アメリカプレート，カリブ海プレート，ココス
プレートと呼ばれる，三つのプレートの相対運動によって規定されている．ココスプレート

は，その西，南，東の縁をそれぞれEast
Fracture

Pacific

Rise，Ga1apagos

Zoneに。よって画され，北東側のMidd1e

America

Riit

Zone，Panama

Trenchで北アメリカ，カリブ

海両プレートの下に沈み込んでいる（図12参照）．そのため，メキシコ中部からバナマに一至る太平洋岸は，海洋プレートの沈み込みに伴う大地震がくり返し発生する，島弧一海溝系型の活発な地震活動帯となっている．図13に示すように，Midd1e

America

Trench沿いに発生する地震のほとんどが，北東向きのスリップベクトルを持つ低角逆断層型の地震である．
深発地震面はほぽ250kmどまり（Mo1nar

andSykes，1969；Stoiber

andCarr，1973）で，

東北日本や，南アメリカに●
AMERIC＾S
●

Ω●

●

〈

●

Cayman

タ

・、；●

1㏄

■

PLATE

●
G＾［＾P＾GOS●●

トラフの陸上延長部にあた

：
RI1＝一

ZONE

・▲

るMotagua断層の活動に一｛●Fi9．12

1000

90o

OOo

00

メキシコ・中米地域のプレートおよびサイスミシティ．丸印，三角印はそれぞれ，Duda（1965）の表による浅発（〃≦65km），深発（〃＞65km）大地震の震央を示す．（Ohtake
助〃．，1977aによる）
Plate

boundaries

andgeneralseismicity

in

the

Mex1co−Middle America region（after Ohtakeαα1．，1977a）．
P1ate bomdaries are after Molnar and Sykes（1969）．

Circlesandtriangles

deep（珂＞65km）1arge
piled

している．1976年のグアテマラ地震（〃＝7．5）は，同

COCOS

売

図12

Troughを境とす

る左水平ずれの相対運動を

PL＾TE

●

δ

110・W

イ氏い．なお，；1ヒアメリカ，

カリブ海の両プレートは，

C＾R188E＾N

島

●

20州

ふパ納ゆ

▲．

o一
涜

o．

l』．

o

ぐ㌔ボ

u←
o

▲
．▲▲

比べて島弧の活動度はやや

PL＾TE

by

are

shallow（H≦65km）andearthquakes

respective1y，com−

よるものであった．

ココスプレートの沈み込
み速度は推定方法によって

3．2〜20cm／yrのいろいろな値が得られているが，いずれの推定方法を用いても，メキシコ南東部一グアテマラ地域が相対的にもっDuda（1965）．

一80一

地震空白域にもとづく地震予知一大竹メキシコ・中米地域の地震の発震

図13

ぺ、

狐鴛凧瓢

、、．、、

グ
∵

碑ギ
、、

竈1㍑汀㍍㍑蛆
Americaandregion（after

Sykes，1969）．An

circ1eindicate

一Jμ！

Molnar

arrow

and

a

set

of

directionofunderthrusting

replaced

by

an

open

circleissolidcircleshows

ゴ∵…㌻㌻■ノ㌧葛

黒r㌫蝋鳩
滞黙気黒二
Fig．13ノnormaltriang1e

antiparalle1arrows
and

for

strike−slip

the

deep

attached

to

an

open

motion，respectively．An

earthquakes（H≧100km）．

A

fault．

とも大きな運動速度を示す（MolnarandSykes，1969）．従って，われわれがとりあげようとするメキシコ南部のOaxaca付近は，メキシコ・中米でもとりわけ活動の活発な地域である．最近，Minster

andJordan（1978）は，世界中の多数のデータ（海洋底拡大速度110，

トラソスフォーム断層の走向78，地震のスリップベクトル142）を用いて，プレートの相対運動を再計算した．その結果によれば，北アメリカプレートに対するココスプレートの運動の極は30，121．Wで，回転速度は1．5×10■6deg／yrである．両プレート問の相対速度は，

Oaxaca付近で7．2cm／yrとなる．
他の島弧一海溝系と同様に，メキシコ・中米地域においても，火山列，地震帯が海溝軸とほぼ平行して走っている．しかし，注意深く見ると，一見ひとつながりの火山列がところどころで急激に折れ曲がり，いくつかのブロックに・分割されていることがわかる．ブロックの境界では，深発地震面の傾斜角や最大傾斜方向が変化し，海底地形にも等深度線の屈曲が認められる．Stoiber

andートが巾100〜300kmのCan（1973）は，これらの事実にもとづいて，同地域では海洋プレ

segmentに引き裂かれた形で沈み込んでいる，との考えを提唱した．彼らの考えによれぱ，隣り合うSegmentの境界では，海溝軸に直交する構造上の弱線が生ずることになる．浅い中・小地震の活動がSegmentの境界付近で相対的に高くなっている（Stoiber

3．2

and

Carr，1973）のは大変興味深い．

データおよび解析方法

震源データは，NOAAのEnvironmenta1Data

Serviceから発売されている磁気テープ

ファイル（1900〜1974年），およびU．S．Geo1ogica1SurveyのP〃伽伽〃ツ1）肋舳肋α〃o〃

ゲ助ゴcθ肋7∫（1975年〜）によった．両者とも，1960年代以後については，世界標準地震観測網（WWSSN）の観測にもとづく震源時，震央座標，深さ，マグニチュードの各データを収録している．しかL，1962年以前の期間は，観測点の数が少なく震源決定されている地震の数も不十分なので，本研究では1963年以後のデータのみを用いている．この期問，メキ
シコ・中米地域では，吻≧4．5の地震はほぼもれなく震源決定されているものと推定される

一81一

国立防災科学技術セソター研究報告第23号

1980年3月（図14のマグニチュード頻度分布参lOO10o−20oN照）．

gOo−105oW
H＜60ω

メキシコ・中米の太平洋岸全域に

●

∠

O

O

○
工
ω

るために，以下の三つの表示方法を

b＝1．03

姜︑ ⁝1

L
010
缶

わたって地震空白域の有無を探索す●●●（N＝160〕

用いて地震活動の時問的変化を系統●◎的に調べた．

●●（1）S一τダイアグラム●

ある一定期問τ内に，定点から震●央距離400km以内に発生した地震
5

4

図14

6

mb

7

メキシコ・中米地域におげる浅発地震のマグニチュードー頗度分布．データはPDEの1973〜77年分を用いた．
Fig．14Frequency

distribution

tude

shallowofMiddleAmerica肋θP〃〃〃ηαりlwave

magni−

earthquakes

of

body
in

the

Mexico−region．Data

are

taken

from

Dθ伽榊ゴ〃α〃0〃ヴ助加肋π∫，

1973−1977．

の川数を震央距離4km刻みで計数
し，時問ウィソドウτを順次移動させて，震央距離別地震発生密度の時
問的変化を示す図（S一τダイアグラム）を作成した．τが長すぎると解像精度が悪くなり短かすぎると時問的変化の大局を見ることが困難になる．今同の場合にはτ＝180〜240日が適当であった．定点を0．5o刻みで順次移動させ，98枚のS一τダイァグラムを作成した．S−rダイァグラムの詳細はOhtake功α1．（1977b）を参照されたい．
（2）震央プロットs一τダイアグラムから，顕著な地震活動低下が認められた地区について震央分布図を作成し，これによって、活動低下域の範囲を確定した．
（3）地震発生時系列図確定された地震活動低下域内に発生した地震を，過去にさかのぽって摘出し，時問軸上にプロットした．この時糸列図はr地震活動低下域」が本当に意味のあるものかどうかを判定する材料となる．すなわち，同様の活動低下現象が過去に何回も見られたり，活動低下の継続時問が地震発生の平均問隔より十分長くなかったりした場合には，この活動低下は統計的なゆらぎによる見かけ上のものと判断される．以上三つの段階をすべて経て，最終的に有意と判断されたものがr地震空白域」である．

3．30axaca付近の地震空白域
前節の解析方法で，メキシコ・中米地域の地震活動パターソの時問的変化を調べた結果，

メキシコ南部のOaxaca付近に顕著な地震空白域が形成されていることが明らかになった（0htakeθfα1．，1977a，b）．1975年末までの地震データにもとづいて，有意な地震空白現象

一82一

地震空白域にもとづく地震予知一大竹が認められ，かつその中でまだ大地震が発生していないのは，メキシコ南部のOaxaca付近
のみであ一．■た．

この地震空白域は，1973年後半から現われ始めた．図15に，空白域を含む15o×10oの地域の震央分布を二つの期問に分けて示す．（a）は空白域形成直前の2年問，（b）は空白域出現後の2年間の状態を示したもので，比較の便のため期問の長さは両者とも等しくとってある．

ここにプロットされているのは，深さ60km未満の浅発地震すべてである．メキシコ・中米
地域の他の大・中地震の場合（Ohtakeθτα1．，1977b）がそうだったように，今回も震源深度の下限を60kmとするのが空白域を弁別するのに。もっとも有効であった．
（a）期問の震央図から，メキシコの太平洋岸に沿って浅発地震がほぽまんべλなく帯状に分布していることがわかる．間題のOaxaca付〔o〕」UN

19？1

●．
●．・

近にも中・小規模の地震が発生しており，こMAv1973

20

MEXlCOの地区が決してr先天的無地震区域」（浅田，・・

1972；高木，1978）ではないことは明らかで

。・1

・

．．r1
・

ある．

I

■●

1ゴ

■

（b）期問の震央図は，それ以前の期間と比較してきわめて対照的である．すなわち，太平lO。

洋岸に沿った浅発地震帯のうち西経95．5。〜｛b〕」U

N．1973−MAY1975

20．N

98。の区問にはただのひとつも地震が見られ

MEXlCO・ず，完全な地震空白域となっている．空白域

・

・ぺFrr

の範囲は，東はTehuantepec湾西部から，西

・

．．

く

！／「

1

■．一

、

／』∠㍗㍉幸、、ゴはOaxaca−Guerrero州境に至る東西約270
kmで，Oaxaca州のほぽ全域を含んでいる．
1968

1965

南北方向の範囲はあまり明瞭ではないが，およそ地震帯の巾に相当するものと判断される．この地震空白域を以下

Oaxaca

gap

105．W

と

図15

1Oび

9びlOo

9チ

メキシコ南部Oaxaca付近の浅発地震の震央分布．（・）は空白域出現直前の2呼ぶことにする、小さい地震は実際に発生しても検知されないものがあるが，前述のよう

年間，（b）は地震空白（破線で囲んだ長方形領域）の2年間．楕円は，1965年，に，吻≧4．5の地震についてはそのようなと（Ohtakeθオα1．，1977aによる）りこぽしはないものと推定される．図中の二1968年両0axaca地震の余震域を示す．
Fig．15つの楕1円は，最近この空白域内で起こった大Sallowseismicity（∬＜60km）in
Mexicosouthern

odsof（a）norma1and（b）abnor−

ma1seismicity（after

地震の余震域を示す．
図16は，図15（b）に長方形で示した地震空白域内に発生した浅発地震の1975年末までの発生時系列図である．1本の縦棒が1個の地震

一83一

for

the

and

near

Ohtakeθチα1．，1977a）．Rectangle

in（b）isnormalgap（0axaca

seismicThe

ellipsesof

the1965and19680axaca

quakes．

show

peri−

the

ab−

gap）．

aftershock

areas

earth−

国立防災科学技術セソター研究報告第23号

1980年3月

図160axaca gap（図15に破線で示した長方形領域）内の浅発地震（H＜60km）の発生時
系列．各々の縦棒が1個の地震に対応する．
着（0htake助α1．，1977aによる）

Fig．16 Time sequence of shallow earthquakes（H＜60km）that occurred in the Oaxaca
63

65

70

75

verticalsegment

indicates

theofsegment．

lenghtthegap（after

occurrenceofanOhtake助α1．，1977a）、

earthquake

Eachwith吻proportionaltoに対応し，その実体波マグニチュード吻が縦棒の長さで示されている．1973年6月以後の地震活動の消減はきわめて画然としており，それ以前10年間の時系列とはまったく異なる異常なものである．簡単な確率的検討を行なっておこう．いま，地震は互いに独立に時問的にはまったくラソダムに．発生するものと仮定する．単位時問あたりの平均地震発生個数を尾とすれば，τ時問に地震が力（個発生する確率は，Poisson分布：）＝exp（一尾ヱ）・（冶オ）

／

！

（6）

で与えられる．従って，チ時間に地震が1個も起こらない確率は，力（0）＝exp（一尾チ）（7）である．脇≧4．5の地震に限れぱ，1963年から1975年末までの13年問に36個の地震が起こっているから，平均地震発生個数の最確値は尾＝2．77個／年となる．オ＝2．6年（1973年6月〜1975年末）とすれぱ，上式から力（0）＝7．5×10■4を得る．ラソダムモデルに基づく限り，

2．6年の長期問にわたる無地震現象は，単なる偶然ではほとんど起こりえない現象である一，と結論される．

3．4

1965年および1968年のOaxaca地震

Oaxacagapの中には，近年に二つの大地震が発生している．肋θ伽ゲ伽

θ閉ατゴo舳1

S眺刎010ψα1α〃肋1こよれぼ，それらの発生日，震央，深さ，表面波マグニチュードは次の通りである：1965−08−239＝16．33．N，λ＝95．80．W
196ポ08−029＝16．56．N，λ＝97．79．W

H＝29km凪＝7％〜7％
H＝36km〃、＝7．5

ともに典型的な低角逆断層型の地震で，断層面の伏角はそれぞれ14。（Mo1nar

andSykes，

1969），6。（Ohtakeθ≠α1．，1977a）であった．図15（b）に楕円で示したように，これらの余震

域はOaxaca

gapの東都および西部を占め，その中問に・未破壊域が残っている．

地震活動の時問的変化の解析から，両者ともに，大地震発生前に地震空白現象が先行したことが明らかになった．図17は，1965年の地震に対する地震空白域を示す震央図（上），および長方形で示した空白域内の地震発生時系列図（下）である．ここで特徴的なのは，1963年10月から翌年7月まで10ヵ月間地震空自現象が続いた後，空白域内で中小地震の活動が復活
L，その約1年後に，大地震の発生に至ったことである．Ohtake功αム（1977b，1978）は，一84一

地震空白域にもとづく地震予知一大竹
図17（上）1965年Oaxaca地震に先行した地

20oN

震空白域（破線で囲んだ長方形）と主震（×印）の余震域（斜線部）．黒丸，白丸はそれぞれ，αStage，βStage（本文参照）

期問に発生した浅発地震（H＜60km）を示す．（下）地震空白域内の浅発地震発

15o

生時系列．（0htakeθ8α1．1977aによる）
Fig．17

Top：Seismic gap preceding the1965
0axaca earthquake（rectangle）with
the

epicenter（crossshock

area（shaded

shock．

Solid

shal1ow

αstage

text

for

and

main

circlesareβstage（seeofstages）．

sequence

occurred（afteropen

thedefinition

Bottom：Time

図18

and

after−

the

「OOoW

95o

moin

sho仁k

earthquakes（H＜60km）for

the

that

mark）and

e11ipse）of

in

those

of

the

君

earthquakes

theseismic

gap

Ohtake〃αZ．，1977a）．

63

65

64

1968年Oaxaca地震に先行Lた地震空白

20o

N現象．図の見方は図17に同じ．（0htake〃α1．，1977aによる）
Fig．18

Seismic

gap

precedingearthquake（after1977a）．See

the1egendthe19680axaca

Ohtake
for

θ8

α1．，

Fig．17．

「5oメキシコ，中米，カリフォルニアの他の多数
100oWの大中地震の前にも，同様のパターソが見ら

95o
mQin

れることを指摘し，地震活動が低下する期
問を前兆的地震活動変化のαStage，空白域

shock

ψ

｛

内で活動が復活する期問をβStageと名付けた．震央図の黒丸および白丸は，それぞれ，

63

64

．65

66

67

68

69

αStage，βStageに発生した地震の震央を示している． 図中の×印は主震の震央，斜線を施した楕円は余震域である．空白域内の白丸（βStage）の半数以上が，将来の主震の震央付近に集中していることが注目される．

1968年のOaxaca地震について，同様の図を図18に示す．この場合も1．7年問αstageが継続した後地震活動の復活が認められるが，空白域内に震源が決められたものは主震直前の1個のみであった．

図17，図18とも，地震発生時系列図の1963年前半部分にはまったく地震が見られない．これは，実際に地震が起こらなかったのではなくて，観測網がまだ十分に整備されておらず，
震源決定能力が低かったためと思われる．

1965年および1968年のOaxaca地震を通じて共通して見られるいくつかの特徴をまとめて
一85一

国立防災科学技術セソター研究報告第23号

1980年3月

おく：（1）地震のタイ

プは低角逆断層型である．

（2）震央は余震域の北端（陸側）付近に位置している．従って，破壌は陸側から海側へ向って進行した．

（3）主震の発生に先駆して，地震空白域の形成（αstage）とその中での地震活動の復活（βStage）が見られた．

（4）βstageの活動は，将来の震央付近で顕著であった．

（5）地震空白域は，将来の主震による破壌域（余震域）より有意に大きかった．主に環太平洋地震帯北西部の研究にもとづいて，余震が地震空白域全体を埋め尽くすものと考えられてきていた（例えぱ，宇津，1972）が，少なくともメキシコ南部地域に関する限り，この従来の考え方は修正されねぱならない．

以上の諸点の中には，大地震一般に共通する性質だけでなく，地域的な特徴を強く反映したものも含まれているはずである．特定の地域の地震を成功裡に予知するためには，その地域のくせを把握しておくことが是非とも必要である．

3．50axaca地震の予知とその根拠
われわれは，Oaxaca

gapの中に大地震が発生する可能一性がきわめて高いと判断した．その理由は次の3点に一要約される．第一に，この地震空白現象がきわめて顕著であって，これが単に統計的偶然である確率はわずか1万分の8（3．3参照）にすぎないことである．Oaxaca
gapは，おそらく，今までに報告されている地震空白域の中でもっとも顕著な事例である、■一一

第二に，地震空白現象は，地震のいろいろな長期的前兆現象の中でも，とくに有力かつ確実性の高いものと考えられていることである（例えば，茂木，1976；Hamada，1979）．地震前
兆としての地震空白現象（その多くは地震カミ起こった後の研究で明らかにされたものであるが）の事例が世界各地でいかに多数見出されているかは，第2章で見てきた通りである．第三に，メキシコ地域の最近の地震活動の系統的な研究（Ohtake

功α1．，1977b）から，同地域における大地震前兆現象としての，地震空白現象の普遍性が確かめられていることである．

メキシコ地域で1965年〜1975年の問に発生した浅い大地震（凪≧7）は，例外なく前駆的な

地震空白現象を伴ない，その大部分は地震空白域の形成一→地震活動の復活→大地震の発生という経過をたどっている．このうち，Oaxaca付近の二つの大地震（1965年，！968年）
については，前節で詳論した．

それでは，やがてOaxaca付近を襲おうとしている大地震とはどのようなものであろうか．

Ohtake功oZ．（1977a）にもとづいて，われわれの予測内容とその根拠を以下に述べることにする．この予測は，1975年末までのデータにもとづいて行なわれたものであるが，大地震発生直前までのデータを追加しても，基本的な変更・修正は生じない．

（1）地震の発生場所

一86一

地震空白域にもとづく地震予知一大竹

やがて大地震が発生すべき場所は，地震空白域の中のどこかである．地震空白域に一関する一般的な知見から導びかれる結論はこれだげである．しかし，この地域の過去の地震活動の研究によって，発生場所の予測巾をさらに限定することが可能となった．

図15（b）に示したように，Oaxaca

gapの中にはごく最近二つの地震が発生している．1965年の地震（〃、＝7％〜7％）はOaxaca

gapの東部を，1968年の地震（払＝7．5）は西部を・それぞれ破断したものである．断層面積Skm2と断層変位量Dcmとの問の関係式（阿部11978）：

D＝2．46S1・・（8）を用いて，これらの地震の断層変位量は2〜3m程度と推定される．ココスプレートの沈み込み速度は，大地震のデータから3．2cm／yr（Mo1nar

andSykes，1969）とされているから

1965年，1968年のOaxaca地震が再来するまでには，数十〜100年の問隔があることになる．

従って，近い将来破断すべきプレート境界は，Oaxacagap全域ではなくて・両地震で割れ残った部分，すなわち空白域の中央部分であると結論される．第2章で述べた定義に従え
ぱ，Oaxaca

gapの中央部分は，（巨）大地震のギャップ（第1種地震空白域）となっている．MinsterandJordan（1978）の結果から得られる沈み込み速度7．2cm／yrを用いれば・

大地震の平均再来間隔は25〜35年と短かくなる．しかし，1965年，1968年の地震の再来は当面の問題ではない，という結論に変更は生じない．

1965年，1968年の地震とも典型的な低角逆断層型の地震で，いずれも，破壊が深部で始まり主に海側に進行するという特徴を示した．両者の中問で発生する次の地震も，同様の破壊様式となる可能性がもっとも高い．すなわち，破壌が始まる場所は，破断面の内陛側末端什L

近と推定される．以上の推論に基づいて，来るべき地震の震央位置を，北緯16．5o±O．5㌦
西経96．5㌧O．5。と予測した．
（2）地震の規模

従来の考え方（例えぱ，宇津，1972）に従って，空白域の大．きさから単純に地震の規模を推定すると次のようになる．地震空白域の大きさは，面積にして約7×！04km2・さしわたしにして約270kmである．もL将来の大地震の余震域がこの空白域を完全に満たすものとすれ
ぼ，大地震のマグニチュード〃は，宇津・関（1955）およびUtsu（1961）の経験式：

1・gA＝1．02〃一4．0（9）1・g1＝O．5〃一1．8（10）から推定することができる．ここで，λ，1は余震域の面積およびさしわたし（長径）である．上式から得られる〃の推定値は8．5〜8．7となる．

しかし前節で例示したように，少なくともこの地域では，将来の大地震の余震域は空白域より有意に小さいことが明らかにされている（図17，図18参照）．さらに前項で論じたよ

うに，来たるべき大地震の破断域はOaxaca

gap全体ではなくて中央部分だけと考える根拠

一87一

国立防災科学技術セソター研究報告第23号

1980年3月がある．これらの論拠から，上記のマグニチュード推定値は過大であると推断される．
地震の規模は，
たのは，Oaxaca

1965年，1968年の地震と直接比較して推定するのがよい．両地震で破断しgapのうち，海溝軸に沿ってそれぞれ東部の｝台，西部の％で，中央部の始が「割れ残った」部分である．従って，来たるべき地震の規模は上記の地震と同程度と考えるのがもっとも妥当である．Anderson

andWhitcomb（1975）によれぱ，余震域のさしわ

たし1kmと前兆現象出現域のさしわたしLkmとの間に，統計的に，

1・gZ／五2＝一3（11）の関係が成り立つ．㈹，⑪式を組み合わせると，Oaxacagapの大きさをL2＝7×104km2として，〃＝7．3が得られる．⑩式は日本付近の地震データにもとづいて求められたものであるが，Mogi（1968b）は，環太平洋地震帯北部，チリなどの巨大地震は（10式から期待される数倍の余震域を有するとコメソトしている．しかし，このくいちがいは主として，従来のマ
グニチュードスケール（乃，岳など）が巨大地震の領域で飽和してしまうことに起因するもので，必ずしも地域差によるものではなさそうである．実際1965年，1968年の両Oaxaca
地震とも，その余震域とマグニチュード（、）との関係はほぽ⑩式を満足している．

以上の根拠に基づいて，来たるべき大地震のマグニチュードを払＝7％土％と予測した．
（3）地震の発生時期

何人かの研究者によって，地震のマグニチュード〃と前兆現象先行期間（前兆現象が始まってから地震が発生するまでの期問）τ日との関係が与えられている：
1ogτ＝O．80〃一1．92（Whitcombθオα1．，1973）
1ogτ＝0．65〃一1．2（Scho1zθチα1．，1973）

1ogτ＝0．76ルτ一1．83（Rikitake，1976）

1ogτ＝0．60〃一1．01（力武，1978）（12）一一
（13）

（14）

（15）

これらの式から，マグニチュード7％土％の地震に対応する前兆現象先行期間として，6〜52年のさまざまな値が得られる．もっとも豊富なデータにもとづいて求められた㈹式を用い

れぼ，τ＝6〜12年となる．従って⑫〜⑲式で表わされた〃〜τ関係からは，地震の発生時期として，数年から十数年後，もしかしたら数十年後というきわめて粗い目安が得られるだ
けである．

再び，1965年，1968年のOaxaca地震に立ちもどって検討しよう．すでに図17，図18で見たように，これら両地震に先行する地震空白現象が始まったのは，それぞれの地震のわずか1．9年前，1．8年前であった．式⑲〜⑲はあくまでも世界各地域のデータを平均化した「標準カーブ」であって，地域ごと，地震ごとの特徴は単なる統計的なばらつきとして取扱われている．われわれが今問題にしている地震の予知にあたっては，最近隣接地区で起こった両大地震とも，地震空白現象の前兆期間が2年足らずであったことを重視すべきである．1975年
末現在Oaxaca

gapが形成されてから2．5年を経過しているので，大地震の発生は切迫Lて
一88一

地震空白域にもとづく地震予知一大竹
いると判断した．

地震空白域は，大地震の前に期待されるさまざまな地震前兆現象のうちのひとつにすぎない．より確度の高い発生時期予知を行なうために，ただちに微小地震，地殻変動などの観測を始めるべきである，というのがわれわれの主張であった．少なくともこの地域では，大地震発生前に地震空白域の中で小さい地震の活動復活（βStage）が期待されるので，高感度地震計による地震活動の監視はとくに重視すべきものであった．Ohtakeθ㍑1．（1977a）は・
次のように述べている：
Ifpossib1e，theseismicofwa▽eshou1dve1ocity，andmicroearthquakes

a1ofprogram

may

be

the

increaseinseismic○土一〇ccurrence，but

it

wou1d

earthquake

quite

3．6

might

be

monitoringofcrusta1deformation．Among
mosteHective

the

main

activity

in

the

a

warning

activity（βstage）Preceding

significant

inc1ude

ser▽e

as

and

microearthquake

activity・these，systematic

monitoring

simp1est

event

is

regionthat

methodsince

expected．

arenew−

Detection

of

wou1d

not

pinpoint

the

the

time

remaining

before

a

time−
the

short一

予知の評価

1978年11月29日，かねてから予測していた大地震が実際に発生した．地震空白現象が始まってから5．5年後である．震源地から北西約500kmのメキシコ市では・中心部でいくつかのビルが倒壊し，電話線の切断などの被害が出た．しかし震源地付近からは著しい被害は報告

されていない．人口がまぱらなこと，地震が昼問（現地時問14時52分）であったことなどが幸いしたものとみられる．この地震による人的損害は，合計死者8人，負傷者約500人と報じられており，、＝7．8という大地震の割合には被害は軽少であった．

表2は，このOaxaca地震の震源要素をわれわれの予測値（OhtakeθまαZ．，1977a）と比較したものである．震源要素は，全世界の141観測点のデータに基づく，〃θ〃〃〃αリ1）θ加グ

閉肋励o〃ψ助伽肋7∫（P1）E）のものが示してある．実際の震央は，予測中心点16・5・96．5．Wよりやや南寄りではあったが，完全に予測幅の中に収まっている．規模（表面波マグニチュード，、）は，予測された値の上限にきわめて近く，誤差の範囲内で予測通りだったと言ってよい．発生場所
・規模ともに一このように的確な事前予知が行なわれた大地震は，筆者の知る限り

表21978年0axac・地震の予知と実際
Ta阯e2

Prediction

P…m・t・・
O「iginofthe19780axaca，Prediction

Reality＊N0▽一291978

19h52m53．2s

地震の発生時期砕こ関して・畑畝とができなかった．しかResultTime（UT）

をまカ吋こなし・．

は・有効な予測を行なうこandM．xi。。E。。thquake；ll；二圭11；二蕎轟1聡

Depth
〃。

shallow
71／2土1／4＊after肋θ1〕

一89一

州舳

ツDθ8θ舳ゴ

49km
7．8
0ηげE枇θ肋7∫

国立防災科学技術セソター研究報告

1980年3月

第23号

し，この長期予知は；ρ

以

大地震発生の約3年前7までのデータにもとづ

6i≡いて，短期的な前兆現、o

象を捕えるための観測機器を展開するのに十．

4分の時間的余裕をもって公表されたものであ
63

64

65

66

67

68

69

70

71

72

73

74

75

76

78

77

介

VEAR

Ms＝7．8

図190axaca gap（図15に破線で示した長方形領域）内における1963〜78年の浅発地震（H＜60km）発生時系列．図16に1976年以後のデータを追加したもの．
Fig．19 Time sequence of sha1low earthquakes（H＜60km）that
occurredin

supplemented

thetoOaxaca

gap．

Data

for

1976−1978

る．また，予知内容が客観的かつ具体的に記述されていたが故に，

事前予知の成功・不成are

功の評価もまた客観的Fig．16．

に行なえたことを強調しておきたい．

1975年以後の地震活動のバターソは，われわれが予測した通りの様式で推移した．このことは，予知研究にとって，たまたまひとつの予知が当ったかどうかということ以上に重要な意味を持つと思われるので，やや詳しく述べておきたい．図19は，Oaxaca

gap，すなわちg＝15．O㌧17．5oN，λ＝95．5o〜98．0．Wの区域内（図15参照）に1963〜78年の問に発生した浅73106109．78107115

105

H〈60

100

い地震（H＜60km）をプロ「

。。

go

20

ツトした地震時系列図であ
20N

．

■

る．1975年末までは図16とMEXlCO■●●

まったく同じで，1976〜78

■

o

．

●

｝●

．■■．

■

●●

●

・帖
・

PACl

F1C

＼

年の問のデータはPDEに

8 ρ◆j
・＼

．

○

拠って追加されている．ま

●

・1づ
●●

・○、

。。
1

OCEAN

■

10

●

105H
図20

一〇0

ず第一にこの図から読み取

○

95

90

78年6月の5．1年問にわた
45 1■
1● ってこの区域内では地震活
6

！O

1●

0axaca gapのαstage（図19参照）におけるメキツコ南部付近の震央分布．地震帯の95．5〜98．Wの部分がほとん
ど完全に地震空白となっている．空白域を示す中央付近の長方形は図15のものと同じ．

Fig．20

Shallow

seismicity（H＜60km）in

and

near

れるのは，1973年6月〜19・

southern動が異常に静穏で，ほぽ完
全な地震空白現象が保持されたことである．1976年7月に吻＝4．5の小地震が1

Mexico for the αstage （see Fig．19）showing the
Oaxaca gap （rectangle）．The seismic belt a1ong the
Pacific coast is almost comp1etely quiescent in the

個起こっているが，震央はportion9＝16．30ガN，λ＝97，706o

between95．5oW

and98oW．

一90一地震空白域にもとづく地震予知一大竹

W（P1）E）で，空白域の西縁に近い．この約5．1年問の震央分布図を図20に示す．3．3節
において，1975年末までのデータに基づいて，Oaxaca

gapが偶然に生ずる確率を示した．

同様の考察から，最終的に5．1年問にわたる地震空白現象の偶発確率は，力（O）十力（1）＝7．4×
10−5となる．ここで，尾＝37個／15．6年＝2．37個／年，z＝5．1年とした．

図19からもうひとつ明らかなのは，1978年7月（大地震発生のO．4年前）から，空白域内
で小地震の活動が始まったことである．地震活動の異常低下（αStage）一復活（βStage）

一主震の発生，という地震活動パターソ変化の予測は，まったく正しいものであった．β一stageに属する地震としては榊＝4．1〜4．6の3個が捕えられたにすぎないが，これは常設
地震観測網の地震検知能力の限界によるものであって，より小さい地震は多数発生したにちがいない．実際，Ca1ifomia

Instituteo土Techno1ogyのK．McNa11yらはOaxaca地域に

徴小地震の臨時観測網を展開し，多数の前震を記録したと報じられている（EOS，τ7伽∫・A舳κ．αo助ツ∫．σ〃o〃，VoI．60，No．1．1979）．

図21は，1978年Oaxaca地震の余震分布を示す．余震域はOaxaca

gapの中部を占め・またおもに・主震震央の南方に拡がっている．従って，破断するのはOaxaca

gapの中央部分であり，破壊は陸側から海側へ進行するという予測通りの破壌様式で，今回の地震が起こったことになる．

1978年Oaxaca地震の予知は，種々の前兆現象の総合的判断に基づくものではなく，地震空白域というたったひとつの前兆現象に依存して行なわれたものであった．利用しえた情報の貧弱さから言えぼ，できすぎた成功というべきかもしれない．しかし，重要なのは，前兆的地震活動のパターソの変化，および主破壌の様式がまったく予測通りであったことで・震央位置・マグニチュードが正しく予知されたのは，基本予測の正しさの必然的帰結にすぎな
い．この基本予測は，前節で予知の根拠として論じたように，地震空白現象の一般論にとどまらず，（巨）大地震のギャップを含む過去のサイスミシティの地域的特徴を究明することにH＜60

78111129−78712131
図21

1978年0axaca地震後約1月問

17．50N

の余震震央分布．×印は主震の震央，破線で囲んだ楕円は1965
年，1968年の0axaca地震の余／／震域．本図の範囲は，図20に示した地震空白域と同じである．

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国立防災科学技術セソター研究報告第23号

1980年3月

よってもたらされたものであった．地震予知研究において，一般法則の発見・解明と同吋
に，地域的特性め考究が重要な鍵を握っていることが改めて明らかにされた，と言ってよいだろう．

4．地震空白域の諸性質
4．1地震空白域研究の現段階
表3は，地震空白現象が報告されている論文を収集・整理して，地域ごと地震ごとに一まとめたものである．地震（地震群を含む）の数にして合計81個，そのうち日本およびその付近のものが17個，中国のものが22個を占めている．これらの中には，マグニチュード3級の小地震から9級の巨大地震まで，また発生場所では，海溝部，トラソスフォーム断層地帯，プ
レート内地域など多種多様な地震が含まれている．この表は，諸論文に公表されている結果（図などから推算したものを含む）を一覧しやすいようにまとめたもので，空白域の有意性等に関する筆者の評価は一切加えられていない．マグニチュードは，できる限り斉一1生を保つために・1964年まではDuda（1965）の表，それ以後は1〕〃伽肋αリD肋舳肋αまづo〃ψ
助伽㈱（PDE）の吻（肋＜6．0の場合），又は岳（吻≧6．Oの場合）を用いることを原則としている．但し，凪スケールは〃岳＝8付近で飽和してしまう（例えぱ，阿部，
1978）ので，地震モーメソトから換算したマグニチュード〃ωが与えられている巨大地震については・米倉（1978）の表にもとづいて〃ω値を用いている．従って，表3に記載されている地震マグニチュード〃は，原論文の〃値と若干異たる場合がある．本論文では，小革震から世界最大級の地震まで広いマグニチュード範囲の地震を対象としているので，このような取扱いが必要となった．その他の注意点については，表3の注記を参照されたい．

地震空白域は，種々の地震前兆現象の中でも，とびぬげて多数の事例が知られているものである．r理科年表」（昭和53年版）のr世界大地震年代表」に記載されている地震のうち，〃7以上で深さ70km以浅の大地震は，1960〜1975年の16年間に合計219個あり，明らかな前震・余震や地下核爆発を除くと186個となる．地震空白域の報告があるものは，このうち23個で，割合にして約12％である．表3からも明らかなように，地震空白域の研究は，世界の主要な地震帯すべてに及んでいるわけではたい．上記186個の浅発大地震のうち約40％は，

フィリピソ1イソドネシア，南太平洋のソロモソ，ニューヘブリデス，ケルマデック各諸島

付近1イラソ，トルコたど研究未着手の地域で発生している．今後これらの地域の研究が進めぱ，現在の地震観測水準でも，地震空白域の報告率12％という数字はさらに向上するものと思われる．

しかし，報告されている地震空白域の圧倒的多数は，主震が起こってしまってから事後の研究で明らかにされたもので，地震前に一わかっていて地震発生が予測されたものはわずか7例にすぎない．但し，この中には，1971年チリ中部地震（〃＝7．5；Ke11eher，1972）のよう

一92一

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1980年3月
第23号

国立防災科学技術セソター研究報告地震空白域にもとづく地震予知一大竹

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1980年3月
第23号

国立防災科学技術セソター研究報告←＞軌』

地震空白域にもとづく地震予知一大竹（表3注記）

1）＊印を付Lた地震は，地震発生前に空白域の存在が確認されていたと報告されているもの．そのうち，地震の発生を予測した事前の論文があるものを＊＊印で示す．

2）

震央位置は，原則として，1896年までは原論文，1897〜1964年はDuda（1965）の表，1965〜ユ978

年はU．S．Geological

SurveyのP〃刎伽〃ツD肋舳加αガo〃ψE批刎妙8（PDE）による．これらに無い地震は，気象庁の「地震月報」，中国科学院地球物理研究所（1974）の「中国大地震簡略目録」などの資料によって補った．

3）

マグニチュード〃の出典は上記2）に準拠するが，1904年以後の巨大地震については米倉（ユ978）の「世界の巨大地震カタログ（1904−1976）」のω，P1）引こよる場合は払を優先して採用している．括弧内の数値は，群発地震の総放出エネルギーに相当するマグニチュードとして原論文に示されているものである．

4）

工は空白域の長径（km）で，原論文中の図から筆者が読み出Lたものが多い．空白域の時問的拡大を主張する田中・他（1979）の場含は，拡大前・後の値が共に示されている．

5）

Tは地震空白現象が始まってから主震が発生するまでの期問（年）で，原論文中の図や記述から筆者が算出したものが多い．地震空白期問（αStage）と地震活動復活期間（βStage）とが報告されている場合にはそれらの年数をτ血，Tβとして示した．

6）〃肌は，地震空白域の同定に用いられた地震の最小マグニチュード，またはその概略推定値を示す．但し，〃肌が用いられた地震のうち最も小さいものを指すのか，完全に網羅されている地震の最低レベルを指すのか不明な場合が少くない．市川（1976）は地震放出エネルギー，岡田（1978）はおもに有感地震回数のデータによっている．

7）

出典番号は巻末の参考文献に対応する．

に，（巨）大地震のギャップ・震源移動など他の考察によって事前予測されたものは含んでいない．

地震空白域の認定基準は，一般にあいまいかつ主観的である．表3に見るように，同一の地震に対して・別個の研究者が相当に異なるL（空白域の長径）やT（先行時間）の値を与えていることが多い．ただ，これが必ずしも主観の相違だげに起因するのではないことは次節で述べる．

4．2地震空白現象の統計的検討
現在までの研究成果から，地震空白域のひろがり，先行時問などに何らかの規則性ないし特徴が見出されるだろうか．表3に記載されているデータにもとづいて検討を行なってみよう．以下の議論において，同一の地震に対Lて複数の研究結果が示されている場合には，［それぞれ独立のデータとして取扱う．また，地震群のマグニチュードは，1og

E＝1．5〃十11．8（Richter，1958；但し原著に。11．4とあるのは11．8のミスプリソト）に従って1個の地震の相

当マグニチュードに換算した値を用いることにする．

（1）地震空白域の長径L
地震マグニチュード舳こ対して空白域の長径ム（km）をプロットしたものを図22に示す．

各データ点は，プレート境界地震，プレート境界付近（島弧内陸部たど）地震，プレート内地震の3種に区別して表示してある．図中の直線ひは，余震域の長径1（km）と〃との関係
一97一

国立防災科学技術セソター研究報告
103

図22

■

■

■

o〜

e。e

■

甲。占・8◎

・．．

ξ10・

■
o

而

o

o

e

看

o

．．、
■

o

1980年3月

主震のマグニチュードと地震空白域の長径との関係．○：プレート境界地震，①
プレート境界付近地震，●：プレート内地震．直線λw，びについては本文参照．

oFig．22

OCO O

o

e

第23号

Plot

of

gap

againstlinearshock．Open

LLl

of

seismicofacircle：Inter−platequake．Circle

Z

dimension

magnitude
with

main
earth−

cross：Earthquakeδnear plate boundary． Solid circ1e：
Intra−plate earthquake． See the text

α
く

for

Σ

山10
…

o

ノ［例1andσ．

ooを示す（10式，直線λWは，Kondratenko

andNersesov（1962）のデータにもとづいて，
456MAGNlTUDE

7

8

9

AndersonandWh1tcomb（1975）が作った

地震前兆出現域長径工（km）と〃との関係式：
log

L＝0，26！〃十〇．46（16）を示したものである．

データ点のばらつきは非常に大きく，〃とLの問にわずかに正の相関が認められるだげである．直線λWは，地震空白域のLについてもおよその目安（±1桁ぐらいの精度で）となるように見える．しかL，このように大きくぼらついたデータから〃，ム問の定量的な関係を議論することは実際上無意味である．従って・Lから来たるべき地震の〃を予測すや三とは，一般には困難である．しかし，データのぼらつきの中には，地震発生場の性質のちがいがかなり反映されているように見える．例えぼ，〃≧7の大地震についてみると，プレー
ト内地震のLはプレート境界地震に比べて数倍大きい．世界中のデータを一括解析するのではなく，範囲を特定の地域に限定すれぼ，データの集積を待って統計的に有意な〃〜L関係を見出すことが可能かもしれない．

図22で特に注意したいのは，ほとんどすべてのデータ点が，直線σの付近またはその上方に広く分布していることである．地震空白域の大きさは，かつて考えられていたようにいつでも主震の破断域に一致するわけではなく，1inear

dimensionにして主震破断域の数倍から10倍に及ぶこともめずらしくない．1978年Oaxca地震に先行した空白域は，そのもっとも確実な事例である．空白域が大きく現われるのは，何も中国の地震だけに限った現象ではない（例えぱ表1を見よ）．興味深いことに，空白域と主震破断域との大きさのひらきは，〃が増大するにつれて小さくなり，世界最大級の地震に当る〃〜9．5あたりで両者がほぼ一致する傾向が見られる．なお，直線σよりずっと下方に一プロットされている〃＝5．8，6．3の両地震

は，1975年阿蘇山北部地震および1965年に始まった松代群発地震であって，空白現象又は地震白体がやや特殊なものである．

一g8一

地震空白域にもとづく地震予知一大竹（2）地震空白現象の先行時間丁図23は，〃と地震空白現象の先行時問（空白現象が始まってから主震が発生するまでの時問）τ（単位：年）との関係を示したものである．〃と1ogτとの問にはかなりはっきりした正の相関関係が見られる．〃と地震前兆現象先行時問との間には，いろいろな研究者によって式⑫〜⑮のような1旦1帰式が見出されている．このうち，もっとも豊富なデータにもとづく㈲式は，図に直線沢で示したように，地震空白域の〃8以下の部分のデータと大変良く調和している．式（15）の導出に一当っては，従来のマグニチュードスケールが〃8あたりで飽和し始めることを考慮していないので，〃8以上の領域でデータと系統的なずれを生じているのはやむをえない．地震空白現象の先行時問が，多種多様の地震前兆現象を代表する⑯式と良く調和することは，地震空白現象も他の諸前兆現象と共通の原因で引き起こされていることを強く示唆する．

図23のデータに機械的に直線を当てはめて〃上の1ogτの回帰係数を求めると，
log

τ：O．39〃一2．10（T：year）

（17）

log

T＝0．39〃十〇．46（τ：day）（18）

又はを得る．これを図23に直線SGで示す．計算には，τの下限しかわからないデータ（図の矢印付きの点）は含めていない．⑮式と⑱式を比べると係数がかなり異なっているが，図23か
ら明らかなように，両者はデータのもっとも多い〃＝6〜8あたりでよい一致を示している．

後者の方が緩勾配になっているのは，巨大地震領域まで拡張されたマグニチュードスケールを用いていること・〃＝4．7の二つのデータ点（τ＝3．2，3．6年）に回帰直線が引き寄せら
図23

主震のマグニチュードと地震空白現象の先行時間との関係．地震種別の記号102

シは図22に同じ．Rは力武（1978）による（15）式に対応する直線である．∫Gは■・◎も・

地震空白域のデータによって新らたに皮タ挑求められた回帰直線（17）式で，マグニ
チュードの標準偏差（1．06）の範囲を破

才彩／

10

線で示す．
Fig．23

P1ot

of

gap

againstprecursor

time

of

seismic

magnitude

of

a

main

s（1978）curveforshock．R：Rikitake

magnitude

versusprecursor

relation；formula（15）．
squarefittingplotted

data；

bound

the

standard

deviationinmagnitude，土1．06．Seethe1egendofFig．22for

of

the

the

the

8

＞

／

■

←

／

／

symbo1s．

■

シ

。噌。
／

㊥γ
γ

／

苧㊥

θ。

／

／
／

∫G：Least

Broken1ines

range

to

oΦ

time

formula（ユ7）．

♂

。タ
O／

／
1σ1

4

一g9一

5

6

7

MAGN1TUDE

89

国立防災科学技術セソター研究報告第23号

1980年3月

れていることが影響している．これらの事情

10を考慮に入れれぱ，データ点のぱらつきの大滅

きさからみて，sGが本質的にRと異なるもo。ナのとは考えられない．なお，sGを用いてτから主震のマグニチュードを推定する場合に．

⑰は，通常，土1程度の不確かさは免れない．

〃〜τ関係においても，プレート内地震の

00

8㍉01

o

6
←

τがやや長い方に偏るたど若干の地域差が認o⑫

められる．しかし，前項の〃〜L関係の場合ほど顕著ではない．回帰直線から大きく離れた二つの小地震は，1968年および1977年の和1δ2

歌山付近の地震（いずれも〃＝4．7）である．

（3）βstageについて㊥

空白域内での地震活動の復活（βStage）が報告されている地震について，〃とβStage

1δ3

4

5

6

7

8

9

MAGNlTUDE
図24 主震のマグニチュードとβstageの先行時間との関係．地震種別の記号は図22に同じ．
Fi9・24

P1ot

time

of

βstagemagnitude

of

a

main

shock．

See the legend
symbo1s．

ofFig．22againstofprecursor

forの先行時間（地震活動の復活が始まってから
主震発生までの時問）τβ（単位：年）との関係を示したのが図24である．τρは，約1目から5年の広範囲に分布しており，〃との相the

関はほとんど認められない．βStageの活動としたものの一部は，明らかに直接の前震活動とみなせるものである．しかし．τβの分布範囲は，前震活動の先行時問が数時間〜数カ
月に集中している（Rikitake，1976）のとは様相を異にしている．一般の前震活動以外に。，

より長期的な地震活動の復活現象が存在することは疑いない．

地震空白域を伴った81個の地震のうち，βstageの活動が報告されているものは28個（35％）である．そのほかにも，原論文の図からβStageが認められるものが若干ある．他方，

βstageの存在がはっきりと否定されている地震は，1972年のSitka地震（Ke11eher

andSavino，1975）など少数のものに限られている．今後，βstageの有無およびその性質について，より綿密な調査研究が望まれる．
（4）ムとτの関係

今までは，工，τそれぞれ独立に、〃との統計関係を検討してきたが，Lとτの適当なcombinationを作ったらどうなるだろうか．もっとも簡単なτ・の場合について調べて今よ；う．図25は，力を一6〜十6の範囲で変化させて，1og（τ・〃）と〃との相関係数の変動を見たものである．計算に使用したのは，ム，τ共に与えられているデータセット49組であ一100一

地震空白域にもとづく地震予知一大竹る．図に矢印で示すように，相関係数は力＝1．O1．0のところで明瞭な極大値を示す．すなわ
ち，〃との相関は，1og（ム・τ）がもっとも高い．因みに，〃と1ogτ（力＝0），〃と1og（ム・

↑

Z］0．5

τ）（力＝1）の相関係数は，それぞれ，0，664，

P・1．O

2LL
LL

0，735である．

u］

OO
oZ

P＝ム・τを，地震空白域の特性を表わす新←＜らたなパラメターとLて，〃に対してプロッ

L］O．O
匝
O＝

トすると図26のようになる．最小二乗法によって〃上の1og

O
O

Pの回帰直線を求めると，
M−1．9（T・Lp）

1og（1二・τ）＝0．64〃一1．63

（19）
一〇．5

を得る．

同一の地震に対して，別々の研究者が異なP
一6−4−20246

図25

る工，丁値を与えているものが6例ある．τ

クをパラメターとする，〃とlog（T・）との相関係数の変化．両者の相関は力＝1，0の時にもっとも高い．
Fig．25

Correlation coefficient between〃and1og（T・∬）as a function ofかThehighest value is found at力＝1．0．

104

■

O

103

． o o

＼

●．

＼

o
．． 手
㊥。；

＼

○

r03

＼

E

G（1975）
Hl−OKl
1968）

E

．l02

o

ト

oo

O

㊥㊥

102

BORREGO

−OKl

MT

）

（1968）olZU−OKl（197・）10

10
1

ユ・g（L−T）・O・6州一1・63

5

6

7

MAGNlTUDE

8

9

10

・τ（空白域の長径と先行時間の積）の関係．地震種別の記号は図22に同じ．
Fig．26 Re1ation between and工 T（Pro・duct of1inear dimension and precur−timelegendofofseismic

Fig．22for

gap）．

the

See

10

T．yeor2

同一の地震に対して異る先行時問（T），

空白域長径（工）が与えられている6個の地震．線分で結ぼれたデータ点は同じ地震に属するものであることを示す．

図26主震のマグニチュードと地震空白域の工

sor

＼㌻
＼

図27

4

マ、

…蹴・…

、＼
。

＼イ

Fig．27thePrecursor time versus1inear dimen・
sion pIot for such seismic gaps as
different 工， T values are reported．

Data

pointsearthquake

symbols。

一101一

are

belongingtoconnected

by

the
a

same

line．

国立防災科学技術セソター研究報告第23号

1980年3月〜ム面上にこれらの値をプロットしたのが図27である．線分で結ぱれているデータ点は，同一の地震のものであることを示す．この図から，Lとτとは逆相関の関係にあって，Tを短かくとれぱLが大きく，τを長くとれぱLが小さく現われる傾向があることがわかる．各線分の勾配は，平均すると一1に近い．従って，同一の地震に対して相当に異なる工，τ値が与えられている場合でも，P＝L・Tは比較的に安定している．

P＝工・τが地震空白域の安定したパラメターとなることは，空白域の時問的拡大を仮定す

れぼ無理なく説明できる．いま，ムは終始一定の値ではなくて，時問fの経過とともに工（τ）＝P／（ま、一τ）（20）で拡大するものとする．ここで，んは主震発生の時刻である．地震空白現象がある時刻τ。に始まったと判断されたならぱ，空白域の1inear

dimensionは五（オ。），先行時間はチ、一チ。と認定されるであろう．⑳式カミ成り立つならぼ，τ。をどこに選んでも，両者の積は一定値Pとなる．

田中・他（1979）は，いくつかの大地震に一ついて，Lが時問とともに拡大した実例を示した．例えぱ，1968年十勝沖地震の場合には，はじめ数十kmだった空白域が主震500日ぐらい前から急速に拡大し，最後は数百kmにも達したという．われわれの結果は，少なくとも定性的には，彼らが見出した地震空白域拡大現象と調和的である．中国の地震に関しては，
空白域面積と先行時間との積が〃と良い相関を示す（式（5））ことが報告されている．しかし地震空白域の拡大がどの程度普遍的な現象なのか，まだ十分確かめられているわけではない．今後の研究が待たれる．

4．3地震空白域の定性的特性と関連現象
Ke11eher

and

Savino（1975）は，地震空白現象が単に前回の大地震の余震が終億したことを示すr消極的な」現象にすぎないのか，それとも次回の大地震の接近に伴う地殻の状態の変化を告げ知らせるr積極的な」地震前兆現象なのか，将来に残された研究課題である，として問題を提起した．今日までの研究結果は，後者こそが地震空白域の本質であることを指し示している．1978年のOaxaca地震に典型的に見られたように，地震空白域はある時期から突然に現われる．余震終億に伴う地震活動の低下であれぱ，空白域は，余震の減衰と歩調を合わせて徐々に（大地震の余震ならぱ数カ月から数年かかって）その姿を現わすはずである．余震終億に伴う地震活動の低下という現象はたしかに存在するが，これはやがて常時地震活動の再開によって解消される．勝又（1978．1979）が1952年，1968年両十勝沖地震の前後数十年のサイスミシティ変化から明らかにしたように，この常時地震活動を中断して，

新らたに前兆的な地震空白現象が始まるのである、従って，地震空白域は，前回の地震の名

残りではなく，将来の地震を準備する過程で何らかの必然性をもって出現するものと考えね
ぱならない．

図2，図20で見たように，地震空白域の縁はかなり画然としている．これは，近年良質か
一102一

地震空白域にもとづく地震予知一大竹

つ多量の地震データが活用できるようになってわかってきたことである．海溝部の大地震によく見られることであるが，空白域が活発な地震活動に縁どられて，いわゆる地震活動のドーナッ化現象（Mogi，1969a）を呈する場合すらある．1964年アラスヵ地震においては，空白域の南西端が海溝軸に直交する構造帯で画され，この付近で中小地震の著しい活動が発生した（Ke11eher

andSavino，1975）．これらの事実は，大地震の準備・発生が基本的には周囲から独立したあるブロックの中だけで行なわれることをうらづけている．Mogi（1969b）が「大規模破壊は，既存の構造上の不連続線で境された単一もしくは複合ブロックで起こる」と定式化して以来，この地震ブロックの概念は，Sykes（1971），南雲（1973）など多くの研究者によって発展させられている．

図28のr半連結ブロックモデ

CONTlNENTALル」は，地震ブロックの考え方に立って，海溝部大地震の準備■過程におけるサイスミシティの変化を模式的に示したものであOCEANlC

PLATE

○

一

（o）NORMALACT lV1TY

PLATE
■

■

ク．

．

・

■

＜コ

●

る．（a）段階では，海側からの圧■．

縮力に対応して大陛リソスフェ

①→言≒」
…．コ仁

ア内に常時地震活動が引き起こされる．（b）段階では，地震空白域が形成されるとともに，隣接

（b）ぴ

STAGE

①ノニ琴r

ブロックとの問の「切り離し」

が進行し，ブロック境界付近の地震活動が高まる．これに対応

一1一斗、」

なるはずである．（C）段階は，空

（c）ρ

STAGE

1］

寸寸「

白域内での地震活動の復活（βStage）を示す．βStageの地震↑
bb・kくコ①さ］

する発震機構はstrike−s1ip型とb1ock

boundory

図28

Z◎ne
大陸・海洋プレート境界における巨大地震発生の半連結ブロックモデル．・印は大陸プレート内，×印はプ

Fig．28黒が押し，白が引きで，下半球投影で示されている．
The weak1y1inked block model for the purpose
to interpret premonitory seismicity change prior

が将来の主震震央付近に集中す

レート境界での中小地震の発生を示す1発震機構は，る事実から見て，この活動は，

プレート境界の破断が部分的に始まったことを示すものではな

toagreatearthquakeinthesubductionzone．A

いかと考えられる．もしそうな

dot

らば、発震機構は主震と同じ
thrusttypeとなるはずである．

今後の地震空白域の研究では，

thecontinental

plate，and

the

plate

interface．

Large

circlesschematica11y

show

predicted

from

a

is

an

earthquake

cross

is

that

on

the

hemisphere；b1ack
compression

一103一

and

in

the

model（projection

and

white

foca1mechanism
totheportions

di1atation，resPectively）．

lower

indicate

国立防災科学技術セソター研究報告第23号

ユ980年3月

発震機構の変化も重視して行く必要がある．Stauder（1968）は，1965年Rat（

Is1and地震

ω＝8．7）の余震の発震機構を詳しく研究し，余震域の東端付近に，ブロック境界の切り離しを示すとみられるstrike・s1ip型の余震が発生したことを報告している．ブロック境界においては，水平ずれ断層運動の往復くり返しのために，Mogi（1969b），Stoiber

and

Carr

（1973），Carr〃α1、（1973）らが明らかにしたように，地形的・地質的な弱線が刻まれることになる．

図28に示した地震ブロックが単一のものではなく，いくつかの副ブロックに分かれていれ
ぱ，一つの副ブロックだけが破断することもありうる．その場合には，主震破断域よりも広い範囲に地震空白域が現われたことになる．

以上の考察においては，応カレベルがある閾値を越えると，地震発生カミ抑制され地震空白となることを暗々裡に前提としている．しかし，地震発生抑制のメカニズムは依然として未解決のままである．Scho1z功α1．（1973），Ke11eher

andSa▽ino（1975）など岩石のディラ

タソシー硬化による解釈があるが，地震発生のディラタソシー・ディフユージョソ仮説そのものの再検討が迫まられている現在，より慎重な検討が必要とされよう．茂木（1976）は，

地域的な応力が増大する過程で，局地的な応力集中が中小地震の発生で次々に解消され，応力状態の平準化が進むという興味深い考え方を提唱している．応力が平準化された段階ではもはや中小の地震は起こることができず，あとはその地震ブロック全体が関与する大地震の発生を待つぱかり，ということになる．しかし，応力状態が一応平準化された後も，主震の発生まで地域的な応力はさらに増大し続けるはずである．これが新らたに局地的な応力雫巾
を生み出すことにならないのか，疑問が残るところである．
地震空白域はたしかに普遍性の高い地震前兆現象であるが，1923年関東地震（のように，遡こ地震活動が活発化する中で発生した大地震（Suyehiroandω＝7．9）

Sekiya，1972）もある．Utsu（1974）は，日本の太平洋側のサイスミシティパターソ（〃≧6）の研究から，

地震空白域が現われにくい地域があることを指摘Lている．・また，関谷（1976），Sekiya（1977），Evison（1977）らが報告している主震発生はるか前の異常地震活動は地震空白現象とどのように関係しているのだろうか．

地震空白現象のメカニズム解明にあたっては，前節で整理・分析した統計的た性質のみならず，本節で論じた諸点にも注意を払わねぱならない．

5．結論

これまでに前兆的な地震空白域（第2種地震空白域）が報告されている地震又は地震群は合計81個，論文にして約40篇にのぼる．これらの研究成果を分析した結果次のことが明らかになった．

（1）地震空白域の長径L（km）は主震破壊域と同程度から10倍程度で，地域による差異が一104一

地震空白域にもとづく地震予知一大竹
著しい．

（2）地震空白現象の先行時問r（年）と来たるべき主震のマグニチュード〃との間には，統計的に⑰式の関係が成り立つ．

（3）

は1Og（五・τ）との間に高い相関を示し，両者は統計的に⑲式で結ぱれる．このことは，地震空白域が時問の経過とともに拡大することを示唆する．

（4）地震空白現象が報告されている81個の地震（群）のうち，少なくとも28個（35％）に空白域内での地震活動の復活（βStage）が認められる．

地震空白域，および（巨）大地震のギャップの研究に一もとづいて，1978年のメキシコ南部

Oaxaca地震（〃＝7．8）を予測することに成功した．長期予知の内容は，表2に実際の地震の震源要素と比較して示したように，震央位置，規模ともにかつてない正確なものであった．この成果はメキシコ・中米地域の地震空白域の特性を深く究明することによってもたらされたものである．地震予知研究においては，地震発生の一般法則を解明する研究と同時に，場所ごとの地域的特徴を明らかにする研究が欠くべからざるものであることが改めて明確に示された．r地域的特徴」という現象論的概念にはっきりした物理的た像を与える作業

一石橋（1978）の言うrサイスモテクトニクスの研究」一は，現在の地震予知研究でとくに重視されるべき研究方向である．

最近15年剛こ発生した浅発大地震（〃≧7）のうち，前兆としての地震空白域が報告されているものが約12％にも達する．さまざまな地震前兆現象の中でも1地震空白域がとくに予珂．．、に有効と考えられるゆえんである．しかし，地震空白域の同定方法は研究者によって異なり，かつかなり任意的である．また，浅発大地震のうち約40％は，まだまったく研究対象となっていない地域で発生している．全世界的に，より系統的な手法で調査研究を進めることが望まれる．

地震空白現象は，地震前兆としてのサイスミシティ変化の重要な側面を代表しているとは
いえ，やはりひとつの側面を把えているにすぎない．図28に示したサイスミシティ変化の半連結ブロックモデルは，他の関連現象，とくに発震機構のパターソの変化を研究するための作業仮説として有益であろう．観測・理論の両面から地震空白現象の解明が進み，地震予知にさらに大きく貢献することを期待したい．

謝

辞本研究を進めるにあたって，UniversityofTexasのMarine

Science

Institute滞在中にG．V．Latham教授，T．Matumoto教授と行なった討論および研究がきわめて有益であった．両教授は，共同研究の成果を本論文に採り入れることを快諾して下さった．国立防災科
学技術セソターの浜田和郎・石田瑞穂両博土は研究上有益な議論をして下さった．計算およ一105一

国立防．災科学技術セソター研究報告第23号

1980年3月

び図■面プロットは一部同セソターの笠原敬司・立川真理子両氏の手をわずらせた．これらの方々に深く感謝中上げる．

本研究において格別のご指導ご助言を下さった萩原尊礼東京大学名誉教授，浅田敏東京大学教授，茂木清夫東京大学教授に衷心より感謝を捧げる．
参1）

Abe，K・（1977）：SomeEα1

problems

in

the

考

文

献

prediction

of

the

Nemuro−oki

earthquake。∫p〃ミ。

〃一，25，S261−271．

2）阿部勝征（1978）：近代：的地震学．岩波講座地球科学8，地震の物理（金森博雄編），岩波書店，275pp，

3）89−167．

Al1en，C．R．，P．St．Amand，C．F．Richterseismicity

andgeologic

structure

in

and

the

J．MI

southern

Nordquist（1965）：Relationship

California

region．

betweenB〃〃．∫θ古舳．∫oc、

λ榊■．，55，753−797．

4）

Anderson，D．L．and
80．

5）

J．H．Whitcomb（1975）：Time−dependent

seismo1ogy．∫．Gθ0ヵ伽∫．他3．，1497−1503．

Arakawa，Y．and

S．Suyehiro（1970）：Regional

seismicity

beforetheMatsushiro

earthquake

swarm．Pα加7．〃肋07．Gθo助ツ∫．，21，33−44．

6）浅田敏（1972）地震
7）

発生

災害・予知

Borovik，N．S．，L．A．Misharina
earthquakesinPribayka1ia

in

and

the

東京大学出版会，242pp

A．A．Treskov（1971）：On

future．

thepossibilityofstrong∫鮒、Eα7肋Pわ13．（Engl．transl．），1971，no．1，

13−16．

8）

Brune，J．N．and
system9）

in

C．R．Allen（1967）：A

southern

micro−earthquake

survey

of

the

San

Andreasfault

Califomia．B〃1．∫θゴ∫刎．∫oc．λ刎〃．，57，277−296．

Burk，C．A．（1965）＝Geo1ogy

of

the

AlaskaPeninsula：Island

arc

and

continental

margin．

Gθo1．Soc．A舳7．肋刎。．，99，147．

10）

Carr，M．J．，R．E．Stoiber
under

11）

the

Japanese

arcs．

and

C．L．Drake（1973）：DiscontinuitiesGθo1．Soc．λ〃〃

in

the

deep

seismiczones

・．3〃〃．，84．2917−2930．

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the

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ofprecursors

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seismicity

beforemajor

earthquakes．

Nα伽・θ，266，

710−712．

15）

Fedotov，S．A．（1965）：On
KurileIslands

andregularities

northeasternin

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T〃め11

of

focal

of

strongearthquakes〃∫チ．〃2．Z2榊〃，36

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16）

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一106一

of

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prediction

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19）

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Ishida，M．and

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earthquake，California．
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31）

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32）

J．Savino（1975）：

earthquakes．

Kelleher，J．，L．Sykes
locations

zones

of

large

South

Americanearthquakes

and

some

large

slip

and

∫．Gθoカ乃ツ8，1｛θ∫．，77．2087−2103．

and

their

Distributionofseismicity

beforestrike∫．Gθo力ゐツ∫．1モ23．，80，260−2711

andJ．01iver（1973）：

application

to

major

Possibleplate

criteria

boundaries

of

for

the

predicting

Pacific

andearthquake
Caribbean・∫．Gθo力カツ8．1ぞθ8．，78．2547−2585．

33）

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in

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Kondratenko，A．M．andthevelocitytransverse
37）

of

waves

in

the

V．S．Ponomarev
courseofThe（1972）：

betweenofTrends

in

the

the

study

velocityofchangeinlongitudinal

on

and

zone．Tグ〃．γ〃∫6．〃z．Z2刎〃，25（192），130−150（infocalrelationresults

in

a

and

Some

wave

Lukk，A．A．andbackground

I．L．Nersesov（1962）：

longitudinalthevariationofRussian）．

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釈地震2，30，73−90
43）Mizoue，M・，M・Nakamura，Y．Ishiketa
micro−earthquake
the

Kii

observation

Peninsula，centraI

in

and

the

N．Seto（1978）：vicinityofEarthquake

Wakayama

prediction

City，northwestem

from

part

of

JapanI∫．P〃∫．Eαプ肋，26，397−416．

44）Mogi，K．（1968a）：Migration

45）

Mogi，K．（1968b）：ofseismicDe▽e1opmentofactivity．肋〃．肋〃肋．地∫．∫鮒．，46，53−74．

aftershock

areas

of

great

earthquakes．3〃〃．Eα7肋9．

地8．1鮒．，46，175−203．
46）

Mogi，K・（1968c）：Sequential

occurrenceofrecentgreatearthquakes．∫．1〕〃8．E〃肋，16，

ofrecentseismic

activity

in

and

near

Japan（1）．肋ofrecentseismic

activity

in

and

near

JaPan（2）．肋〃．

30−36．

47）

Mogi，K．（1968d）Somefeatures．

肋7物地8肋∫チ，46．1225−1236．
48）

Mogi，K．（1969a）SomefeaturesEα・物地81鮒，47，395−417，
49）

Mogi，K．（1969b）
structures．

50）

Re1ationshipbetweentheoccurrence

of

great

earthquakes

andtectonic

3〃〃。Eα〃ゐg．1ぞθ8．∫η∫チ．，47，429−451．

Mogi，K．（1974）：Active

periods

in

the

world

s

chief

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Molnar，P．and
regions

53）

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foca1mechanisms

and

of

the

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andMiddleAmericaseismicity．Gθo1．∫oo．A㈹7．B〃．，80．1639−1684．

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0htake，M．，T．Matumoto

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shallowandtoa1argeearthquake．P〃〃λ力力1．G20力乃ツ∫．，115，375−385．

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Gaps

and

of

seismicity

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Semenov，I．G．Simbireva
quakes

66）

in

some

regions

andofScholz，C．H．，L．R．Sykes
basis．

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middleprocesses

precedingstrongearth−

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Stauder，W．（1968）：
1965，with74）

relation

Stoiber，R．E1andto

Mechanism
island

arcs

of

the

and

sea−f1oor

M，J．Carr（1973）：

Rat

gapについて．験震時報，39，83−88．

Islandearthquake

sequenceofFebruary4．

spreading．∫．Gω助γ∫．沢θ8．，73．3847−3858．

Quatemary

volcanic

andtectonic

segmentationofCentra1America一肋〃、γolo伽olog勿〃，37，304−325。
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andearthquake

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T80チo〃o助ツ3．，

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for

AlaskaSykes，L．R．（1972）：

and

zones

of

great

earthquakes，seismicity

gaps，andearthquake

Aleutians．1．Gθo力伽∫．五θ∫．，76．8021−8041．

Seismicity

as

a

guide

to

g1obaltectonics

andearthquake

prediction．

Tθcオo〃o力んツ8．，13，393−414、79）

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Tobin，D．andof

83）

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to

the

tectonics

thenortheast

Pacific

geo1ogy

Alaska．1．Gθo助ハ．R23．，71．1659−1667．

Tobin，D．and

L．Sykes（1968）：

Seismicity

and

of

Ocean．

∫、G20ク乃γ3．1…28、，73．3821−3845I
84）

Utsu，T。（1961）：A

statistica1study

on

the

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一109一

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Utsu，T．（1974）：Space−time
of

89）

the

Japanese

Islands。

Utsu，T．（1977）：

pattem

of

large

第23号

earthquakes

1980年3月

occurring

off

the

Pacific

coast

the

district，central

Japan．

∫．Pんツ3．Eα〃ゐ，22，325−342．

Possibility

of

a

great

earthquake

in

Tokai

ノ．Pんツ∫．Eα〃乃，25，S219−230．
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（1979年12月17日

一110一

原稿受理）