東海大学海洋研究所研究報告 第 40 号（2019）18 〜24 頁
Bull. Inst. Oceanic Res. & Develop., Tokai Univ.（2019）, 40, 18-24

原著論文（Original Article）

2018年6月に発生した大阪北部地震（M6.1）に先行した地震活動の静穏化異常
長尾年恭 1・ 井筒潤2

Seismic Quiescence Observed before the 2018 Osaka Earthquake with
M6.1 on June 18.
Toshiyasu Nagao1 and Jun Izutsu2

Abstract
We observed clear seismic quiescence phenomena before the 2018 Osaka Earthquake with M6.1,
which occurred on June 18 in the northern part of Osaka, western Japan. The quiescence started ataround January 2018. It continued until the impending earthquake occurrence. In general, animpending earthquake will occur after the recovering the seismic quiescence. It seems that theOsaka earthquake is a rare case. However, at the time of the seismic quiescence period, the Japan
Coast Guard observed slow earthquake with a moment magnitude of 6.6 has occurred at the Kiichannel. Therefore, the observed quiescence might be aﬀected by this slow earthquake.

はじめに地震予知は，各種アンケートでも常に実現してほしい科学技術の最上位にランクされるものの一つである．そして地球科学に残された最大のフロンティアと言う事ができるであろう．しかしながら，日本では長年国家プロジェクトとして地震予知研究が行なわれてきたが，2011 年の東北地方太平洋沖地震（東日本大震災）を契機に，2014 年度から開始された国家プロジェクト名では “ 予知 ”が消え，「災害の軽減に貢献するための地震火山観測研究計画」となっているのが現状である（文部科学省，2013 ）．
ところが世界的に見れば，近年の観測網の発展，さらにはデジタル技術の進歩や，統計物理学の進歩により，地震予知研究に大きな変化が生じつつある．特に地震活動度の変化の研究は世界各地で行われるようになってきた．これは地震観測網の全世界的な展開が進んだ事や，特に日本では，1995 年 1 月に発生した兵庫県南部地震（阪神・淡路大震災）後に整備された高感度微小地震観測網（ Hi-net ）の整備により，地震活動のゆらぎが明瞭に観測されるようになった事が大きなきっかけとなっている（例えば Nanjo and Yoshida, 2018, Sar-1 ）東海大学海洋研究所 〒 424−8610 静岡県静岡市清水区折戸 3−20−1
Institute of Ocean Research Development, Tokai University, 3−20−1 Orido, Shimizu-ku, Shizuoka 424−8610, JAPAN2 ）中部大学国際 GIS センター 〒 487−8501 愛知県春日井市松本町 1200
International Digital Earth Applied Science Research Center, Chubu University, 1200 Matsumoto-cho, Kasugai, Aichi
487−8501, JAPAN（2019 年 1 月 15 日受付／ 2019 年 2 月 20 日受理）2018 年大阪北部地震に先行した地震静穏化

lis et al, 2015, Lippiello et al, 2012 等）．

地震活動静穏化と RTL/RTM 法点）から Rmax 以内の距離で発生した地震について全解析対象期間で同様な計算を行い，平均的な地震発生数頻度を求め，バックグラウンドの地震
活 動 とし て い る．そ れ を 対 象 と な る 解 析 期 間（ T=0 から Tmax まで）の活動から差し引いている．L（断層長と解析対象地点からの距離）またはM（マグニチュード）も R と同様に全解析対象期間で同様な計算を行ない，バックグラウンドとしている．
T（時間）については，全解析対象期間で対象となる地震が時系列でランダムに発生した場合（ポアソン分布を仮定）をバックグラウンドの地震活動と定義している．
また次に述べる計算式の特徴および過去の解析を通じ，RTL 法は局所的な地震活動活性化について RTM 法より感度が高く，RTM 法は地震活動静穏化の抽出能力が RTL 法より高い事がわかっている．これまで RTL 法，RTM 法を使った解析については，複数の結果が論文として発表されている（例えば Huang et al, 2001, Huang, Q. and T.
Nagao, 2002, Wyss and Sobolev, 2004，Huang,2008, Nagao et al., 2011, Nanjo et al., 2016 等）

近代地震学の黎明期から，大地震に先行して，地震活動がそれまでより相対的に低下する現象が広く知られている．これは「地震活動静穏化」と呼ばれている．また静穏化と同時に一部では地震活動活性化も同時に観測される場合も多いとされて い る（ 例 え ば Mogi, 1979; Wyss et al., 1981;
Wyss and Habermann, 1988; Kisslinger, 1988, Wi．特に松村emer and Wyss, 1994, 松村，2005 等）（ 2005 ）は静穏化と活性化の関係を詳細に議論しており，解析対象地域で地震活動が局所的に活発化するという事は，歪の開放を示しており，その地域では応力の低下を引き起こしていると考えられる．このため局所的には地震活動活発化が発生しているが，大局的（換言すれば広域的）に見ると，全体では静穏化として観察されると主張している．
今回解析に用いたのは，ロシア科学アカデミーの V. Sobolev らが開発した RTL 法（ Sobolev andTyupkin, 1997 ）およびそれを一部改変し，本論文の著者の一人（ T.N ）が中心となり開発した RTM法と呼ばれるアルゴリズムである（ Nagao et al.,
RTL 法および RTM 法の式
2011 ）．RTL/RTM 法は，地震活動の微細な変化を効率的に抽出する方法である．
以下に R，T，L および M のそれぞれの式を示す．
RTL/RTM 法 で は，R は 距 離（ region ），T は
RTL/RTM の値は過去一定期間内の地震活動の推，L は基本的に断層長に関連するパラ時間（ time ）移を示す指標であり，負の値が大きい時に地震活RTL ἲ࠾ࡼࡧ RTM ἲࡢᘧメータであり，M は地震の大きさ（ magnitude ）動が静穏（通常より地震が少ない）であることを意を表わす．そして RTL および RTM の値は R, T,味する（ bk, bk, bk, bk はそれぞれのバックグ
L および R, T, M の積として定義される．言葉でラウンドの変化を示す）．
表現すると，解析対象地点（たとえば静岡）の近く
௡（ R ）で最近（ T ）大きな（ L または M ）地震が発‫ݎ‬௜ܴሺ‫ݐ‬ሻ ൌ ൥෍  ൬െ ൰൩ െ ܴୠ୩ ሺ‫ݐ‬ሻ
生すると RTL/RTM の値は大きくなる．直観的に‫ݎ‬଴௜ୀଵも例えば静岡の近くで大きな地震が発生すれば静௡‫ ݐ‬െ ‫ݐ‬௜
岡に対する影響が大きい事は自明であろう．またܶሺ‫ݐ‬ሻ ൌ ൥෍  ൬െ൰൩ െ ܶୠ୩ ሺ‫ݐ‬ሻ‫ݐ‬଴
RTL/RTM 法の特徴は，微小な変化を強調して検௜ୀଵ௡
知できる事にある．これは R, T, L および M とも݈௜‫ܮ‬ሺ‫ݐ‬ሻ ൌ ൥෍ ൬ ൰൩ െ ‫ܮ‬ୠ୩ ሺ‫ݐ‬ሻ
それぞれのバックグラウンドの活動を差し引いて‫ݎ‬௜௜ୀଵ௡いるため，基本的に RTL や RTM の値はゼロ近辺を推移するためである．ここでバックグラウン‫ܯ‬ሺ‫ݐ‬ሻ ൌ ൥෍ሺ‫ܯ‬௜ ሻ൩ െ ‫ܯ‬ୠ୩ ሺ‫ݐ‬ሻ௜ୀଵドという事を定性的に説明すると，RTL/RTM 法
におけるバックグラウンドとは，R（距離）についまた RTL/RTM 法では，次に示す以下のパラては，解析対象地点（ある特定の緯度・経度の地1920

長尾年恭・ 井筒潤

Fig. 1

Fig. 1

Fig. 1. Time variation of R, T, L and RTL curves from 2003 to June 18, 2018, just before the 2018 Osaka
Fig. 2 at the epicenter.
earthquake

Fig. 2Fig. 2. Time variation of R, T, M and RTM curves from 2003 to June 18, 2018, just before the 2018 Osaka
earthquake at the epicenter.

2018 年大阪北部地震に先行した地震静穏化

メータが可変であり，組み合わせを変更して計算できる．
・ 0：特性距離（重みが 1/e になる距離）
・ max：計算を打ち切る距離・ 0：特性時間（重みが 1/e になる時間）
・ max：計算を打ち切る時間
・ min：下限マグニチュード（計算に使用する最小マグニチュード）
ただし重要な事は，これら多くのパラメータが変更可能という事から，特定のパラメータ・セッ
トだけで異常が抽出された場合には，それが真の異常（静穏化）かについて，十分吟味する必要がある．現時点では，複数のパラメータ・セットで同時に計算を行って，その異常が安定的に検出できるか（異常がロバストであるか）を判断基準としているが，現時点で理論的に確立した判別法は無く，経験則に頼っている．現時点における経験則としては，1：大きな地震ほど静穏化の領域が大きく，長い期間継続する．2：対象となる地震は静穏化の中心より縁辺部で発生する事が多い．3：異常の形が楕円または円形に近い，と著者らは考えている．3 番目の経験則は，この手法には，計算の打ち切り距離というパラメータが含まれている事が理由と考えている．また距離減衰に自然対数の逆数を用いているが，今後よりなめらかな打ち切りのためには，シグモイド関数なども考慮していく事を今後の発展として考えている．これらは，今後 RTL 法および RTM 法で異常をリアルタイム検出・判断する場合には，解決していかなければならない課題である．

住家の全壊 18 棟・半壊 517 棟，火災は大阪府と兵庫県で 7 件等が確認されている（総務省消防庁，2018 ）．
この地震で大きな話題となったのは，ブロック塀の下敷きになり，登校途中の小学生が下敷きとなり死亡した事であった．これを機会に文部科学省は全国の教育機関にブロック塀の緊急点検や改修を命じる事となった．

大阪北部地震前の地震活動静穏化

RTL/RTM 法による大阪北部地震に先行すると思われる地震活動静穏化は 2018 年初頭から開始
し た と 考 え ら れ る．Fig. 1 は RTL 法，Fig. 2 はRTM 法による 2003 年から 2019 年 6 月 17 日までの大阪北部地震の震央における RTL および RTM時間変化曲線である．RTL 法でも RTM 法でもほとんど同じ時間変化を示している事が判明した．
なお地震は静穏化が最も進行した段階で発生していた．これは，従来，多くの場合の経験則とされていた「地震は静穏化が終了してから発生する」という事例（ 1995 年兵庫県南部地震（ Huang et，2003 年能登半島地震，2008 年岩手宮城
al, 2001 ）内陸地震（ Nagao et al., 2011 ）, 2016 年熊本地震）と異なっていた．
（ Nanjo et al., 2016 ）また時間変動のグラフがほとんど同じパターンであった事から，今後の空間分布図についてはRTL 法により計算した結果を表示する．なお地震データは気象庁一元化地震カタログを使用した．
な お， こ の 解 析 に 使 用 し た パ ラ メ ー タ は，
0=50 km， max=100 km， 0=1 年， max=2 年， min=2.0である．
Fig. 3 は静穏化が開始し，少し進行した段階で大阪北部地震
ある 2018 年 2 月 1 日の RTL 法による空間分布である．Fig. 4 は地震発生前日の 6 月 17 日の RTM
大 阪 北 部 地 震 は，2018 年 6 月 18 日，午 前 7 時法による空間分布である．地震は静穏化のほぼ中58 分に北緯 34 度 51 分，東経 135 度 37 分で発生心で発生した事がわかった．
した．地震の規模は気象庁マグニチュードで 6.1，．
深さは 13 km と報告されている（気象庁暫定値）
議論・結論
この地震の震源周辺には有馬 ‑ 高槻断層帯や生駒
今回は静穏化が進行している最中に大阪北部地断層帯，上町断層帯など複数の断層帯が存在する震が発生した．これは “ 対象地震は静穏化が終了が，政府・地震調査委員会は 2018 年 7 月 10 日，してから発生する事が多い ” という経験則とは，これらの活断層が動いた証拠はないとの見解を示異なった結果となっている．先行的な地震活動度．消防庁によると，した（地震調査委員会，2018a ）の変化がなぜ活性化ではなく静穏化を示す事が多大 阪 府 内 で 死 者 6 名，2 府 5 県 で 負 傷 者 443 名，

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長尾年恭・ 井筒潤

Fig. 3Fig. 3. Spatial distribution of the seismic quiescence in the RTL algorism（ as of Feb. 1, 2018 ）. Small dots denote
Fig. 4
epicenter of used earthquakes.

Fig. 4. Spatial distribution of the seismic quiescence in the RTM algorism（ as of June 17, 2018 ）. Small dots
denote epicenter of used earthquakes. Red star denotes epicenter of the 2018 Osaka earthquake.

2018 年大阪北部地震に先行した地震静穏化

Fig. 5Fig. 5. Time variation of R, T, M and RTM curves from 2003 to the end of 2018 at the epicenter.

い の か に つ い て は， 繰 り 返 し と な る が， 松 村（ 2005 ）が「静穏化は局所的な活性化とペアとなっている現象である可能性が高く，応力再配分を反映している可能性が高く，全体としてみると静穏化が卓越するのでは」という意見を述べている．
応力の開放には微小地震活動の活発化等も考えられるが，近年の地震学や測地学の最大のトピックとも言える「ゆっくり地震（あるいはスロースリップ）の発見」も基本的には応力再配分現象とみなすことができる．ゆっくり地震の発見者は筆者の知る限り，川崎一朗博士（当時富山大学理学部に在籍）であろう．川崎は当時「サイレント・アー
スクエイク」という言葉を提唱していた（川崎ほ．
か，1993, Kawasaki, 2004 ）実はこの大阪周辺での地震活動静穏化とほぼ同じ時期に，紀伊水道においてモーメントマグニチュードで 6.6 相当のゆっくり地震が始まっていた事が海上保安庁の海底地殻変動観測で報告され．本論文では今ている（地震調査委員会，2018b ）回の大阪を中心とした静穏化が紀伊水道におけるゆっくり地震と関係している可能性が存在する事を指摘しておきたい．また，震央における RTM
時系列変化曲線は，2018 年末の段階で静穏化傾向，過去の静穏化のは解消に向かっており（ Fig. 5 ）継続期間や領域の大きさが将来発生する地震の大きさとおおよそ比例関係があるという経験則に照らし合わせれば，今回の静穏化の領域の大きさや長さは，マグニチュード 6.1 では小さすぎる可能性があると筆者らは考えている．したがってこの静穏化に対応する活動が終了したのではなく，今後さらなる活動が近畿地方で発生するという可能性も存在するという事を指摘しておきたい．
現時点では，ゆっくり地震と地震活動静穏化や活性化の関連性についての研究は全くなされていない．しかしながら両者が無関係であるはずはな
く，地震発生予測において，極めて重要な意味を持つ第一級の研究テーマと筆者らは確信している．

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長尾年恭・ 井筒謝 辞
本研究は 2018 年度・東海大学海洋研究所コア
プロジェクト研究「南海トラフ沿い巨大地震の被害最小化に向けた学際的研究」および中部大学問題複合体を対象とするデジタルアース共同利用・共同研究（ IDEAS201812 ）の一部支援を受けて実施されました．
参考文献
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