12－14 「余震と誘発地震について」概要
Summary of intensive discussion subject“aftershocks and inducedearthquakes”
遠田晋次（京都大学防災研究所）

Shinji Toda (Disaster Prevention Research Institute, Kyoto University)
第 190 回地震予知連絡会では，3 月 11 日に発生した東北地方太平洋沖地震に関して提出された資料を 5 つのトピックに分けてレビューした．本稿は，余震と誘発地震活動，すなわち広義の余震活動についての概要を述べる．
1．狭義の余震の時系列
気象庁は，震源域よりも若干広い範囲を便宜上「余震域」と定義している（第１図）．この余震域内に発生した M5 以上の余震については，ほぼ問題なく検知されている．それによると，若干の活動のゆらぎはあるが，全体として大森・宇津則にしたがって順調に減衰している（p ～１）．統計数理研究所の ETAS を用いた解析でも，二次余震の影響は小さく，単純な大森・宇津則で説明できるとされている（第１図）．なお，統計数理研究所によると，1923 年以降の M ５以上の地震の ETAS 解析では，今回の M9 の余震数は想定よりも 1.25 倍多いことが示された．
2．誘発地震活動
誘発地震活動と震源断層面に沿う狭義の余震活動を厳密に区別することはできないが，その震源位置やメカニズムから，誘発地震のタイプを次の３つに分類することができる．１）震源域プレート境界の両端延長部で起こる地震，２）スラブ内地震，アウターライズ型正断層地震，などの太平洋プレート内で発生する地震，３）陸棚斜面と日本海東縁も含めた内陸地殻内地震．それぞれ，過去の地震では大規模な誘発地震が発生した事例も多い．１）については 2004 年のスマトラーアンダマン地震（M9.1）の３ヶ月後に隣接セグメントで M8.7 地震が発生した例，２）では，千島列島で発生した 2006 年 Mw8.3 のプレート境界地震後の２ヶ月後にアウターライズ型 Mw8.1 地震が発生した例，３）は 1896 年の明治三陸地震の後，2.5 ヶ月後に陸羽地震（M7.2）が発生した例などが代表的である．
2.1 隣接プレート境界関東地方の複雑なプレート境界面で発生する地震にも変化が見られる．東京大学地震研究所は関東地方で過去に発生した 30,000 個あまりの地震のメカニズム解を，受け手側のメカニズム解としてクーロン応力変化（Δ CFF）を計算し，Δ CFF が増加した地域で地震活動の活発化があることを示した．その中に，関東北部の 30-100km で発生しているプレート境界付近の地震活動が含まれる．
また，防災科研は関東地方のプレート境界面で発生している相似地震の繰り返し間隔が本震後顕著に短くなり，すべりが加速されていることを示した．
太平洋プレート内（スラブ内地震，アウターライズ型地震）
2.2 防災科学技術研究所は本震前後のスラブ内地震の発震機構を調べ，４月７日 M7.1 のスラブ内地震メカニズム解が過去の P 軸と T 軸と整合せず，主軸に顕著な回転が生じている可能性を指摘した（第２図）．すなわち，本震による顕著な応力擾乱によって，スラブ内にプレート沈み込み方向に圧縮応力が増加し，M7.1 のスラブ内地震が発生したといえる．逆に，海溝軸付近から東の太－ 654 －平洋プレート内では東西伸張場となり，本震後 40 分後に発生した M7.5 をはじめとするアウターライズ型の正断層地震が活発化した．なお，東北大学は海溝付近の地震の応力テンソルインバージョンを行い，ほぼ完全な地震時応力降下に伴って主軸が約 30°回転したことを指摘した．
2.3 内陸地殻内地震
本震後，東北地方内陸を中心にいくつかの地域でスポット的に地震活動が活発になった地域がある（第 3 図）
．これらの地域の特徴は，本震前にはそれほど地震活動は低調で，本震後に発生している地震は東西引張に整合的な横ずれ断層型もしくは正断層型が卓越する．これらの代表的メカニズム解の節面に解かれたΔ CFF は概ね正の値を示し，地震活発化と整合する（第３図）．特に，福島県と茨城県県境付近では，正断層型の浅い地震が群発し，４月 11 日には M7.0 の地表地震断層を伴う被害地震がいわき市で発生した．この地震では，既知の地質断層・活断層である湯ノ岳断層と井戸沢断層に沿って最大約２ｍの正断層崖が出現した（東京大学地震研究所と産業技術総合研究所による報告）．また，国土地理院の InSAR 解析によっても最大２ｍ程度の干渉縞のオフセットが確認されている．

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による報告）．また，国土地理院の InSAR 解析によっても最大２ｍ程度の干渉縞のオフセットが確認されている．

第 1 図．東北地方太平洋沖地震の余震の減衰過程．（a）4 月 18 日までの M≥5 余震累積数（気象庁）（b）ETAS モデル解析によるフィッティング（統計数理研究所）．
Figurenumber of M≥5 aftershocks as a function oftime. (a)Meteorologicaland (b) ETAS
第1.1 Cumulative
図．東北地方太平洋沖地震の余震の減衰過程．
（a）4月Japan18 日までのM≥5 Agency
余震累積数（気model of the aftershocks (Institute of Statistical Mathematics). Red line denotes a modeled curve.

象庁）（b）ETAS モデル解析によるフィッティング（統計数理研究所）．

Figure 1. Cumulative number of M≥5 aftershocks as a function of time. (a) Japan
Meteorological Agency and (b) ETAS model of the aftershocks (Institute of StatisticalMathematics). Red line denotes a modeled curve.

第 2 図．2011 年４月７日に発生した宮城県沖の地震（M7.1）と地震前後での P 軸，T 軸の分布（防災科学技術研究所）．
上：1998 年〜 2011 年３月 11 日の F-net によるメカニズム解の分布．左下：AB 断面におけるメカニズム解の P軸分布，右下：AB 断面におけるメカニズム解の T 軸分布図．同期間の気象庁一元化震源分布を灰色丸で示す．
Figure 2. Intra-slab earthquake of M7.1 occurred on April 11, 2001 and background mechanisms (National ResearchInstitute for Earth Science and Disaster Prevention). Upper panel: Map showing focal mechanisms ofearthquakes (F-net data) before the Tohoku-oki earthquake. Bottom left panel: P axes in the cross section ofGray dots年４月７日に発生した宮城県沖の地震（M7.1）と地震前後でのare earthquakes from the JMA catalog. Bottom right panel: T axes in the P
crosssection
AB.
第 2AB.
図．2011軸，T軸の分布（防災科学技術研究所）．上：1998 年〜2011 年３月 11 日の F-net によるメカニズム解の分－ 656 －布．左下：AB 断面におけるメカニズム解の P 軸分布，右下：AB 断面におけるメカニズム解の T 軸分布図．同期間の気象庁一元化震源分布を灰色丸で示す．

第３図．静的クーロン応力変化と内陸地震活動活発化域（東北大学）．メカニズム解と震源分布などから推定される断層面（太線で示す節面）に対するクーロン応力変化（Δ CFF）の値を○の色で示す．いずれの断層面に対しても，．メカニズム解と震源分布
正のΔ 第３図．静的クーロン応力変化と内陸地震活動活発化域（東北大学）
CFF が推定される．震源断層モデルは Iinuma et al., (2011) を用い，摩擦係数を0.65 とした．気象庁一元化震源の地震後１ヶ月間，深さ20kmよりも浅い地震の震央を黒丸，３月11日以前の浅い地震の震央を灰色丸，などから推定される断層面（太線で示す節面）に対するクーロン応力変化（ΔCFF）の値を○M5 以上を星印として示す．
Figure 3. Spatial
relationshipいずれの断層面に対しても，between static Coulomb stresschangesが推定される．
resolved on the
typical regional Iinuma
mechanisms andの色で示す．
正のΔCFF
震源断層モデルはoff-fault aftershock zones (Tohoku University). Color-coded circles indicate amount of calculated delta CFF on
et al.,(2011)を用い，とした．
気象庁一元化震源の地震後１ヶ月間，深さ20km
the nodal
planesshown out 摩擦係数をof the map. 0.65
All theresolveddelta CFF are positive. The source
fault
model of theTohoku-oki
earthquake
isIinumaetal.
(2011).
Coefficientoffriction
isassumed
tobe0.65.
Epicentersよりも浅い地震の震央を黒丸，３月 11 日以前の浅い地震の震央を灰色丸，M5 以上を星印とし denoted
as black circles are shallower than or equal to 20 km during the first month since the mainshock. Shallow
backgroundshocks before the Tohoku-oki earthquake are gray dots. Stars represent M≥5 earthquakes.て示す．

Figure 3. Spatial relationship between static Coulomb stress changes resolved on thetypical regional mechanisms and off-fault aftershock zones (Tohoku University).
Color-coded circles indicate amount of calculated delta CFF on the nodal planes shown outof the map. All the resolved delta CFF are positive. The source fault model of theTohoku-oki earthquake is Iinuma et al. (2011). Coefficient of friction is assumed to be 0.65.
Epicenters denoted as black circles are shallower than or equal to 20 km during the firstmonth since the mainshock. Shallow background shocks before the Tohoku-oki earthquake
are gray dots. Stars represent M≥5 earthquakes.

第 4 図．東北地方太平洋沖地震以降の茨城県北部・福島県東部の震央分布（防災科学技術研究所）．主な地震の Hi-net
および F-net による発震機構をあわせて示す．正断層型の地震が卓越する．４は，4 月 11 日いわき市で発生した Mw6.6 の最大地震．
Figure 4. Epicentral distribution and focal mechanisms of the earthquakes occurred after the Tohoku-oki earthquake
in the regions around the border between the Fukushima and Ibaraki Prefectures (National Research Institutefor Earth Science and Disaster Prevention). Normal faulting earthquakes are dominated. Number 4 indicates
第the4 図．東北地方太平洋沖地震以降の茨城県北部・福島県東部の震央分布（防災科学技術研究
largest earthquake of Mw=6.6 hit the city of Iwaki on April 11, which involved multiple traces of surface
rupture.

所）．主な地震の Hi-net および F-net による発震機構をあわせて示す．正断層型の地震が卓越する．４は，4 月 11 日いわき市で発生した Mw6.6の最大地震．
－ 657－Figure 4. Epicentral distribution and focal mechanisms of the earthquakes occurred after
the Tohoku-oki earthquake in the regions around the border between the Fukushima and