３－７ 平成 23 年（2011 年）東北地方太平洋沖地震発生以前の活動について
Activities before the 2011 off the Pacific coast of Tohoku Earthquake
気象庁 地震予知情報課
Earthquake Prediction Information Division, JMA
気象庁 気象研究所
Meteorological Research Institute, JMA
1．地震の概要
平成 23 年（2011 年）東北地方太平洋沖地震（以下「本震」）の発生領域を含む東北地方の沿岸から海溝部にかけては M7 程度の地震がときおり発生している領域であった（第 1 図）．
本震の震源近傍では 2011 年 2 月 13 日からまとまった地震活動が発生していた．発震機構はいず
れも西北西－東南東方向に圧力軸を持つ逆断層型であった．この地震活動は最大でも M5.5 であり，2 月中に一旦落ち着いている（第 1 図）．
3 月 9 日には，2 月の活動とほぼ同じ領域で M7.3 の地震が発生し，最大震度 5 弱を観測している．
この地震も発震機構は西北西－東南東方向に圧力軸を持つ逆断層型であった．平成 23 年（2011 年）
東北地方太平洋沖地震の破壊開始点はこれらの活動の南西端に位置している（第 2 図）．
第 3 図には 3 月 9 日の地震に対して IRIS DMC の広帯域地震波形記録から遠地実体波を用いた解析，および K-NET と KiK-net の近地強震波形を用いた震源過程解析の結果を示した．これによると主要なすべりは破壊開始点よりも北西側の深い部分にあり，主な破壊継続時間は約 30 秒であった．また，断層の大きさは長さ約 60km，幅約 50km で，最大のすべり量は 1m 程度であった．モー
メントマグニチュードは 7.3 ～ 7.4 となった．
第 4 図に東北地方の地震活動指数の推移を示した．10 年に 1 回程度の周期で地震活動が低下する時期があることが見てとれる．

－ 80 －

三陸沖の地震活動

三陸沖の地震活動（３月９日の M7.3 の地震）

プレート境界の地震、逆断層型、最大 M5.5、M5.0 以上 4 回

プレート境界の地震、逆断層型、M7.3、最大震度５弱

震央分布図（1997 年 10 月１日～2011 年３月６日、深さ０～100km 、M≧2.5）
2011 年２月１日以降の地震を濃く表示

2011 年２月 13 日から三陸沖で、M5.5 の地（最大震度１）を最大とするまとまった地震活2011 年 2 月 1 日以降の地震を濃く表示

震活動があった。発震機構は、いずれも西北ａ2011 年２月 13 日から三陸沖で、M5.5 の地震

震央分布図（1997 年 10 月１日～2011 年 3 月 11 日、深さ 0～100km 、M≧4.0）

震（最大震度１）を最大とするまとまった地動があった。

西－東南東方向に圧力軸を持つ逆断層型で、また３月９日 11 時 45 分にはほぼ同じ場所で太平洋プレートと陸のプレートの境界で発M7.3 の地震（最大震度５弱）の地震が発生し、生した地震である。今回の活動では、M5.0

大船渡で最大 55cm の津波が観測された。
これらの地震の発震機構は、いずれも西北西以上の地震が４回発生している。
1997 年 10 月以降の活動を見ると、今回の－東南東方向に圧力軸を持つ逆断層型で、太平地震の震源付近（領域ａ）は、まとまった地洋プレートと陸のプレートの境界で発生した

震活動が見られるところで、最近では 2008地震である。
３月 11 日の M9.0 の地震の震源（初期破壊点）

ａ

年 12 月４日に M6.1 の地震（最大震度３）を最大とする活動があった。

は、これらの活動域の南西端に位置している。

領域ａ内の地震活動経過図及び回数積算図

領域ａ内の地震活動経過図（2011 年 2 月 1 日～3 月 11 日、M≧3.0）※発震機構は CMT 解を表示

※発震機構は CMT 解を表示

領域ａ内の地震活動経過図（1997 年 10 月～2011 年 3 月 11 日、M≧3.0）（2011 年２月１日～３月６日、M≧2.5）

時空間分布図（南北投影）

Ｎ

震央分布図（1923 年８月１日～2011 年２月 28 日、深さ０～150km、M≧6.0）

Ｓ

1923 年８月以降の活動を見ると、今回の地震

震央分布図（1923 年 8 月 1 日～2011 年 3 月 11 日、深さ 0～150km、M≧6.0）の震央付近（領域ｂ）では、M6.0 以上の地震が度々発生しており、1981 年１月 19 日の M7.0 の1936 年の宮城県沖地震の最大余震ｂ1923 年８月以降の活動を見ると、今回の地震地震（最大震度４、釜石で高さ 22cm など津波をの震央付近（領域ｂ）では、1939 年 10 月 11 日観測）では、この前後で M6.0 以上の地震が６回に M6.9 の地震（最大震度４）、また 1981 年１月発生するなど、活発な地震活動が見られた。

19 日の M7.0 の地震（最大震度４）が発生している。

領域ｂ内の地震活動経過図
1923 年８月以降

今回の地震

1936 年の宮城県沖地震の最大余震

ｂ

領域ｂ内の地震活動経過図

1981 年 1 月 18 日から10 日間、M4.0 以上

1978 年
宮城県沖地震1978 年
宮城県沖地震第 1 図 2011 年 2 月の三陸沖の地震活動
Fig.1 The earthquakes off Sanriku in February, 2011.

第 2 図 2011 年 3 月 9 日 三陸沖の地震
Fig.2 The earthquake off Sanriku on March 9, 2011.

－ 81 －

－

３月９日 三陸沖の地震
遠地実体波および近地強震波形による震源過程解析（暫定）－東北地方の地震活動の推移

2011 年３月９日 11 時 45 分に三陸沖で発生した地震について，米国地震学連合（IRIS）のデータ管理センター（DMC）より広帯域地震波形記録を取得し，遠地実体波を利用した震源過程解析（注１）を行った．
また，独立行政法人防災科学技術研究所の K-net，KIKNET の近地強震波形を用いた震源過程解析を行った．
破壊開始点は気象庁による震央の位置（N38°19.7′, E143°16.7′）とした．
この地震は太平洋プレートと陸のプレートの境界で発生したと考え，断層面は気象庁の CMT 解の西北西傾斜の節面を用いた．

震央分布図（1997 年 10 月 1 日～2011 年 3 月 11 日、M≧5.0、深さ 150km 以浅）

領域 a 内の地震活動経過図および回数積算図

主な結果は以下のとおり．
・ 主なすべりは初期破壊開始点よりも北西側の深い部分にあり，主な破壊継続時間は約 30 秒であった．
・ 断層の大きさは長さ約 60km,幅約 50km，最大のすべり量は１ｍ程度であった．
・ モーメントマグニチュードは 7.3～7.4 であった．

遠地実体波を用いた解析で得られた震源時間関数（すべりの時間分布）

Mo=1.34E+20Nm(Mw=7.35)
領域ａＣＭＴ解解析に用いた節面を赤線で示す．
(走向 187°,傾斜 11°,すべり角 71°)

破壊開始からの時間（秒）

地震活動指数

地図上に投影した
すべり量分布
※遠地実体波を使用した解析結果

地図上に投影した
すべり量分布
※近地強震波形を使用した解析結果

基準化期間：1981/1～2011/03/8
指数化単位：360 日間を 100 日毎
デクラスタ：Δr=20km Δt=20 日

地震活動経過図、回数積算図（1923 年～）

地震活動指数（短期）
基準化期間：1923/8～2011/03/8
指数化単位：360 日間を 100 日毎
デクラスタ：Δr=40km Δt=40 日
すべり量：破壊開始点
小さい←→大きい：解析に使用した観測点（独立行政法人防災科学技術研究所の観測点）：１日以内に発生した余震分布

地震活動指数（長期）（注１）解析に使用したプログラム
M. Kikuchi and H. Kanamori, Note on Teleseismic Body-Wave Inversion Program,
http://www.eri.u-tokyo.ac.jp/ETAL/KIKUCHI/※ この解析結果は暫定であり，今後更新する可能性がある．

基準化期間：1923/8～2011/03/8
指数化単位：10 年間を 2 年間毎
デクラスタ：Δr=40km Δt=40 日

第 3 図 2011 年 3 月 9 日 三陸沖の地震－ 遠地実体波および近地強震波形による震源過程解析（暫定）－Fig.3 Source process of the earthquake off Sanriku on March 9, 2011 : analysis
using teleseismic body-wave and near-field strong motion seismograms.

－ 82 －

第 4 図 東北地方の地震活動の推移
Fig.4 Change in seismic activity in Tohoku district.