第23号

国立防災科学技術センター研究速報

1976年3月
550．34：551．21（528．1）1

3一

火山列島硫黄島の地震活動（1974．5−6．1975．2）

熊谷貞治

国立防災科学技術センター

SeismicActivities（Su1phurinand1le肚1wojima

Is1and），Volcano1曲nds（1974．5−6．1975・2）
By

Teiji

KumagaiM1。。。1Rθ∫ωκ乃Cθ〃εψ・〃∫ωκ〃閉θ〃㎝，τoκγo

Abs血act

At・mp…1y・・i・m・g・・phi・・1・・tw・・kw・…t・pi・th・di…ti…fIwoづima（S．1ph。。1．1・・d），V・1・…1・1・・d・，・・d・b・・w・ti…w・1・・…i・d・・ti・th・fi・・tp・・iod

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Results obtained are as fol1ows：61earthqu出es and144vo1canic tremors wereobsewedin

thefirstperiod，butinthesecondperiodnoearthcluakes

andtrcmo正s

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whi．hi。。。t・・1・・g…th…1・…fmf・・th・・h・11・w・・1…i・…thq・・k・s・Th。。。。。gy・・1・…i・thi・・…i・・b・・t1．1・1013・・gi・th・fi・・t・b・・w・ti㎝p・・i・d・

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of

this

a正ea．

1．まえがき
火山列島硫黄島は元山と擢鉢山の2火山地域からなり，所々に噴気活動がみられ・ミリオン
ダラーホール等において時々水蒸気爆発が発生する．また，近年隆起活動も活発であるのでこの島の地震活動については当センターはじめ気象庁および東京都の調査団などにより観測がさ一29一

国立防災科学技術センター研究速報

表1
観測期

間

1968年7月gH−

観測第23号

1976年3月

火山列島硫黄島の地8齪測履歴場所

13日 北東海岸

観測

要

領観

測者

3点観測、10，O（〕0倍 岡田義光（東京人学），礎部 宏（読売新聞社）

7月16r一舳7日

8月9日一11日

北東海岸

8月1！日一一13日

擢鉢川

8月21H一一11月11日

二段岩

3点観測，1O，O00倍
1点観測，1O，O00倍

大野譲．沢田可洋（気象庁）

居住区（1日気象室）

1点観測，高橋博，高橋末雄，熊谷貞治

1970年11月5目，6H

東海岸

3点観測．1O，O00倍
1点観測，10，000倍（3成分）

4，OOO倍〃平林順一（上智大学）．礎部宏（読売新聞杜）〃（国立防災科学技術←ンター）（ト下，水平成分）

1972年舳15H−

19H

内海岸

1点観測，30，OOO倍

赤尾勝（上卜成分）

1974年5月29日
5月30日一舳4日

武蔵野駄粟津壕

微動観測，34，500倍

武厳野壕

1点観測

34，500倍

熊谷貞治（国立防災科学技術センター）〃（トド成分）197拝2月13円一18目■二段岩

1点観測，35．OOO倍熊谷貞治（国立防災科学技術センター）
川本達雄（防衛庁）（水平2成分）2刀14H−

1舳

武蔵野壕

1点観測，35，OOO倍〃（3成分）

2月1舳一3月12円一18日

粟津壕，南方空炊事場跡

1点移動観測；15，Oαj倍天111壕，阿蘇台断層付近
卜一チカ（1ニド成分）南観音，千鳥ケ原B断属
18周 武蔵野壕（夜間4時間） 1点観測，100，OOO倍
島内37地点笠原稔（北海道大学）（上下成分）

れているがいづれも短期間のため断片的な状況しか知られていない（表1）．

そこで在島者の安全のため1975年度に地震計を設置する計画がすすめられているので，設置地点の調査および地震活動状況の把握のため1974年5−6月に地震観測を行なった．
これまでσ）観測ではほとんどの場合地震活動は極めて静穏であったのに対し，この観測期間は地震活動が活発であった。そこでそれらσ）震源を明らかにするため観測を1975年2月に行なったが地震活動はすでに静穏にもどっていた．ここにこれらの結果について報告する．

2、地震観測の概兄
観測点は1974年5月3（）日から6月4目までは（以ト前期観測と言う）地震活動の状況を知ることが目的であったので武蔵野壕の1点でσ）み観測し，1975年2月13目から2月18目の観測（以下後期観測と言う）は前期に観測された浅い地震の震源分布を明らかにすることが目的であったので武蔵野壕および1968年に気象庁が観測した二段岩を固定点として他に島内6地

一30一

火山列島硫黄島の地震活動（1974．5−6・1975・2）一熊谷

縁，亀；

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図101kn

地震観測点分布図，基図：国土地理院2．5万分の1地形図◎：固定観測点●：移動観測点
Fig．1．Location

map

一31一

ofobscrvationpoint

．ハー織苧

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蛾O．

㌧

止、

国立防災科学技術センター研究速報

図2

第23号

1976年3月

地震固定観測点

Fig．2．LocationmapofJ−M．A．and

N．R．C．D．P．observation

point

点において短時間の移動観測を行なった．（図1，2）

2．1観測点の状況
武蔵野壕：戦争中本島守備の混成第2旅団工兵第2中隊の生息壕として掘削されたもので全長841mあり凝灰岩をくりぬいている．地震計は坑口より約10m深さ約2mの地点で地表より約5mの深さである．この地表部分はギンネムの木におおわれゴムの大木が散在している．坑道σ）全長は841mあるが坑内は温度も高く，酸欠ガスの発生する恐れがあるので作業の安全を考え，また，さいわいノイズレベルも低かったのでこの位置に地震計を設置した（図3）・

二段岩：ここは，1968年に気象庁が3ヵ月間地震の連続観測をした地点で，地震計を設置したコンクリート台の大きさは12．5m

x7．5mあるが基礎の深さは不明である．二方に側壁があり天井はない．

一32一

火山列島硫貴島の地震活動（1974−5−6．1975．2）一熊谷
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7米30）
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図3510m

武蔵野壕入口付近の平面図

Fig．3．GuidemapofMUSASHlNO−GO（Seismogmphsctpoint）

地震計を風から防ぐためコンクリートブロックを周囲につんだがそれでも風向によってはノイズがますなど風の影響を受けた．

粟津壕：武蔵野壕と同じく戦争中に独立歩兵第309大隊機関銃中隊の生息壕として掘削されたもので全長約624mあって凝灰岩中をくりぬいたものである．ここもやはり酸欠ガスに対する安全と坑口より16m以上はしばらくの間道路の上になり自動車等によるノイズの影響を考慮して坑口より約7mの地点に地震計を設置した（図1）．
南方空炊事場跡：戦争中に建設されたコンクリート製の建造物でジャングルの中に珍らしく残っている．長さは約10mで厚さ30㎝程度の壁で，ところどころに窓があけてある．半地上なので基礎はしっかりしているらしいが1秒前後の固有振動がある．地表のため風によるノイズを防げない．周囲はギンネムの林で，その中にタコの木，ゴムσ）木とガジュマルの大木がかな

一33一

国立防災科学技術センター研究速報第23号

1976年3月

り見受けられる（図1）．

天u壕：戦争中，海軍警備隊北地区の指揮所で全長161mある・ここは坑内温度が高く47．

Cにも違するところがあるがノイズレベルは低く本島では南方空炊事場跡（ただし，天侯静穏な時）とともに良好な観測点である．風の影響はうけない．ここでも安全のため坑口より約6m付近に地震計を設置した．岩質は凝灰岩である（図1）．

阿蘇台断層付近のトーチカ：戦争中建造されたトーチカで約10m西側を本島でも最大級の阿蘇台断層がほぼ南北方向に走っている、風の影響はあまり受ない（図1）．

南観音：大きさは不明であるが，かなり大きな溶岩び）上に観音像が建設され，その台座に風向を考慮して地震計を設置した．付近はやや離れるとギンネムσ）林である（図1）．

千鳥ケ原B断層：ここは，旧千鳥飛行場の第1滑走路で米軍によりアスファルト舗装が施された．滑走路は約1，800mあるが多数の断層で切られており（本報告書付図参照），このB断層の北側数mσ）アスファルト上で観測した．滑走路の両側は銀ネムの林である（図1）．

2．2観測期間，測定系観測点ごとに位置，観測期間，観測成分，測定系および感度を表2に示す．
刻時装置としては固定点の武蔵野壕、二段岩は水晶時計を用いこの他の移動観測点では水晶時計と較正のためJJYを併用した．時計の較正はNHKの時報あるいはJJYを受信し，毎日1ないし2回行なった．中波帯σ）時報は、受信が困難で夜間か早朝でないと入感しないが，JJ

Yは215，5，10Mcとも良好に受信できた．また，J分までσ）問は上海のBPJYσ）放送がない毎期25分から35V（上海）による代用が可能である．JJ

YとBP

Vには時刻の差（伝ぱ距離σ）差ではなく，絶対時刻に差がある）があるが，本島と付近σ）地震が対象なので絶表2㎜㎜皿⊥m∴
MUSAWlN（〕1；（〕洲・llパ

観測状況表

竺㌧、．

ゾ川1㌦≡一一N141L1り一343一一11り4m1l・ワ4．5、川3h44m・・4．14h30m

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一1lj・db．川二㎜！1．lmWμk1。。

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讐三∴三…l1干三≡∵三三三三111三篶、二11三三三二、三㍗三＊磁気テープによる観測．その他はペン書き記録

注1，地震計の出力は増幅器と結線したとき，2．2V／kin・

注2，固有周期は1秒

一34一

火山列島硫貴島の地竈活動（1974−5−6．1975．2）一熊谷ド泓

榊1

図4
F晦4・Examp1es

蘭賛島で日測された火山性地口の記録例
ofrecordofvolcmicea∫thquakes

atIwojima

対時刻は必要でないため十分使用出来る．

3．観測結果観測された地震は前期観測時の約120時間で64個後期観測時の約116時間で10傾記録された．

火山性微動は前期観測が114個と多数記録されたが後期観測は固定点では1個もなくわずかに移動観測点の天山壕で孤立型のものが数個記録されたのみであった．従ってここでは前期の観測結果を主体として述べる．

一35一

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N

3・1火山性地震（前期観測時）

15

観澗，1された代表的な地震気象を図4にN二36ポす．図4ゾ）AはS波が認められないが，これは震源が非常に近いために記録紙σ）

送り速度がおそくてP波とS波が分離で10きないか、あるいはもともとS波があまり卓越しないかσ）いずれかが考えられる．

3．1．1P−S時間観測された64個σ）地震中P一∫時間σ）
判明したもσ）が36個で全体σ）56％・立上5が明瞭なもび）（iP）が19個で30％であった一P一∫時間の度数分布を図5に示す．
P一∫時間σ）度数分布をみると0．6秒，次が0．8秒，1．2秒のところに山があり，これらをあわせるとP一∫時間の判明し○0たもσ）σ）半数を越える．P一∫時間が3秒以上ゾ）もび）は6．3秒，814秒、11．1秒σ）各1個び）、1＋3個でその他は全部1．6

蝋10
図5Fig・520P−S

P一∫時間度数分布図

Frequency

dist工ibution（1974．5．31−6ofκtimes04）

秒以下でP一∫時間が判明した地震の91％を占めている。これら1し∫時間の短かい地震（P一∫時間≦1．6秒）の震源距離はK二4（大野ら1971）とした場合6．4㎞以内となりこれらの地震は島内かあるいは海岸線からごく近い所で発生していることとなる．

3．1．2振幅観測された地震の振幅は全体に小さく1μ以下のものが全体の88％を占め最大のものは1．4μであった．（但し，1．5μ以上σ）スケーレアウトしたものが2個あった）

振幅別σ）度数分布を図6に示す．観測された地震の大きさとその度数の関係をみるために石本一飯田σ）係数を図から求めると（図6による）㎜二19．6となり一般の地震と比べて特に差はない．

P一∫時間と振幅び）知れている34個の地震について坪井（∫）式

M二109A＋1，731og∠一〇．83
により地震の規模を計算すると（徴小地震のをこの式から求めることに間題があるが，1968年の気象庁により報告されているMがこの式を用いているので比較σ）ため使用した），Mは一1．2から0．6の間に分布する．

Mの決まった地震o）エネルギーをGutenbergの式

一36一

火山列島硫黄島の地震活動（1974．5−6．1975．2）一熊谷N
lOO

1ogE＝11．8＋1．5M

N・6113により積算すると1．1x10ergとなる．5目問

m；1．96にこの島とその周辺地域で放出した振動のエネルギー量は大略この程度と考えられる．

3．2火山性徴動（前期観測時）
観測期間中に火山微動と思われるものは144個10観測された．これらの代表的と思われるものを図7に示す．観測された微動は，振動がO．1−0．6μ，周期は0．4秒一0．6秒のものが大部分を占めている．震動の継続時間は最大で2分以内であり短かいものは10秒以下である．これら微動の発生源は不明であるが観測点から噴気温度の最も高い
01

1

図6

戸A

金剛岩まで2．4㎞，噴気活動が活発でしかも噴気

火山性地震の最大振幅とその帯が最も大きい元山までが1．3㎞と至近距離にあ度数分布図
Hg．6．Frequency

distribution

ることからこの辺と考えることができる．しかし，ofmaximum

上下動

amplitudes（1974．5．3】一6．04）

成分のみの観測であるため推測にすぎな

戸弓欝

全蜘蛮弐1

＾

ガ鵬鴻．師
嚇・三．」．．・

図7

硫貴島で饒測された火山性傲動の記象例

冊g．7．Examplcs

ofrecordofvo1canic

一37一

trcmors

atlwojima

国立防災科学技術センター研究速報第23号

1976年3月

レ、、

3−3火山性地震および微動（後期観測時）
観測により地震と思われるもσ）は期間中10個であった．これらσ）うちP一∫時間の読みとれたもσ）は2個，初動方向の読みとれたもσ）は1個もなかった．この1）一∫時間の読みとれた2個も振幅が小さく倍率σ）高い武蔵野壕観測点以外では観測されていない．観測された2個の地震σ）P一∫時問は1l．8秒，13．8秒であった．前期観測時と同様に大森係数を4とすると震源は観測点より40−50㎞離れた地点になる．この距離σ）地震は前期観測時にも観測されている．
当時南硫黄島近海で海面が変色し火山活動の活発な地域があり，ほぼこσ）距離にあたるσ）でこの2値1は南硫黄島付近の地震と一応考えられる．

なお，地震の記象をみるとP，∫の立上りが不明瞭なことや，P，∫波が立上り部分からほとんど減衰がないことから直下で発生したものとは考えられない．

固定観測点の武蔵野壕、二段岩では微動が観測されなかった．わずかに移動観測点の天山壕で数個孤立型σ）微動が記録された．

4一考

察

4．1断層および噴気活動と地震の関係
後期観測時に固定観測点2カ所σ）他に島内6カ所で移動観測を行なった．こσ）目的σ）第一は，震源決定のための1観測点とすることにある．すなわち、固定点では水平2成分が1点，3成分が1点観測されているので一応到来方向から震央は求められることになっているが、3点で観測し1）時刻およびP一∫時間からも震源を求めることにした。第2は微動の周波数特性から地盤の特性を求めて地質構造の区分との対比を試みること．その第3は断層および噴気帯の近傍で観測して，固定点では観測し得ないような地震および微動を観測することである．第4は，地震観測点として将来使用できるかどうかを検討するためのノイズレベル測定にあった．
第一の目的については，地震活動が再ぴ静穏となっていて地震が記録されなかったσ）で前期観測時σ）地震活動σ）活発であった震源域を明らかにすることはできなかった一第2および第4σ）一的に関しては別途報告する．第3の目的のため測定データより活発に活動していると考えられる（a）阿蘇台断層，⑤落差σ）人きい千鳥ケ原B断層，（c）噴気活動が活発になって来た天山壕

ならびに火口壁σ）北西側より噴気がみられる擢鉢山の麓にある南観音と（d）断層や噴気帯の影響がないと一応考えられる玉名山の南方空炊事場跡および粟津壕σ）2カ所で全く同一測定系と感度で観測を行なった．

その結果，前述σ）ように天山壕で火山性微動が数個記録された他はどの観測点においても地震や火山性微動は全く記録されなかった．

阿蘇台断層は，釜岩に至る道路を横切るところで前期回観測時から後期観測時σ）間約8，5月

一38一

火山列島硫黄島の地震活動（1974．56．1975．2）一熊谷間に落差が6．2㎝増加していることからこび）断膚付近で地震が発生していることが戸想されたが今回σ）観測時には地震がなかった．

なお，こσ）断層σ）変動は，渡島した際に行なう水準測量であるため途中び）変動σ）仕方はイく明である．

阿蘇台断層付近で地震σ）観測されなかりた二とは11観測中は断層σ）変動がなかりた，（2噺層び）変動はクリーブ性で地震や微動を発生しないσ）2通り考えられるび）で今後断層変化び）連続観測と並行しながら地震観測を行なって検討寸るチ定である．
た山壕び）噴気活動は前期観測時に比較して後期観測時は噴気量び）増加が認めr，れ，また噴気点も増加しているが噴気温度σ）変化はほとんどみられない．火山性地震や微動については静穏でありた．

4．2地震活動
次に前，後期観測結果と1968年8月から11月び）期間行なった結果（以ド1968年観測という）について比較検討し本島σ）地震活動について考察する．

4．2．1地震回数1）一∫時間3秒以ドσ）地震について3回σ）地震数を比較する．観測時σ）総合倍率が1968年観測に比較し今回σ）観測は約3．5倍高いという差があるが，1968年翻則は83日間で129個で1日平均1．6個，前期観測は5日間で61個で1〔平均12．2個で後期観測は零であった．
目平均回数でみる限り前期観測時が非常に多い．しかし、1968年観測σ）期間中10月ド旬に20N

196815＾u6．2一一NO

V．14105。ポ＾U6

図8Fig．8．Daily

5εP1−

OC一月別地震回数
number人野他（1971）

ofvo1canic

一39一earthqu炊es（J．M．A．、1968〕

国立防災科学技術センター研究速報第23号

1976年3月

15 N

N＝77105O

10

図9302．O

P−S（S㏄）nP一∫時間度数分布図

Hg．9．トrcquency

distribution、

大野他（1971）

ofμ∫times（J．M．A．，1968）

1目18個観測されたことがあり（図8）前N期観測σ）16個よりは多い．また1968年観測σ）10月下旬の地震回数σ）多かった連続σ）

100

咋129

5目問についてみると46個で前期観測の61m斗9にO個より少ない・また1968年観測σ）期間中

23●

1（〕目間以上も地震が観測されない期間があ●り・後期観測も5日間で零であったという1Cことから本島における地震σ）発生はかなり変化があって地震回数でいえば1目18個か●●ら零までの幅があることがわかった．

●●

これらσ）ことから前期観測の観測期間が丁度地震の多い期間に行なわれたと思われC．1

るが，常時観測が行なわれていないσ）ではっきりしたことが言えない．
4．2．2→A1」」L＿一．．．＿図10最人振幅とその度数分布

5メ

大野他（1971）

Fi9・10・F「equ㎝cydist「ibutionOfmaximumρ一∫時間

amp1itudes（J・M・A・・1968）

前期観測で観測されたP一∫時間σ）最も短かいものは0．4秒で1968年観測の場合と変りがない・しかしP一∫時間の度数分布をみると1968年観測の場合ピークは1．0秒にあるが，前期観測では0・6秒にあり・P一∫時間が3秒以下σ）ものの大部分は0．6−O．8秒の間に属する．

一40一

火山列島硫黄島の地震活動（1974．5−6．1975．2）一熊谷1968年観測と前期観測σ）観測点は0．5㎞はなれている・この差は大森係数を4とした場合p一∫時間で0．1秒に相当し，P一∫時間の度数分布のビークの差が観測点の違いによるものではないことがわかる．従って，地震の主として発生している所が1968年観測の時と比べて1974年（前期観測時）の方がやや近いといえよう（図9）・

4．2．3振幅

石本一飯田の式によるmは1968年観測時の1．91に対して前期観測時は1・96であるから振幅別の地震回数の分布は特に差があるとはいえない．火山性地震の場合，噴火が近づくと小規模な地震が増加するσ）で一般にmが大きくなる場合が多いといわれている・従って・前期観測時のように火山性地震の多くなったことがただちに噴火にっながるとはいえないと言えよう．
事実前期観測から後期観測までに噴火などの現象はみられなかった・

マグニチュードの分布は1968年観測時が一1．2から0．7で前期観測時が一1．2から0．6とほとんど変らない．しかし、振動エネルギーの放出量は1968年観測の3ヵ月間で7．2x1013ergに対し、前期観測時は1．1x1013e・gとなり簡単に目平均をとると前期観測時の方が1968年観測時の約3倍弱となる・
これは前期観測時の地震活動が活発であったためである．なお，地震の規模はあまり変らなカ・った．

4．2．4火山性微動1968年観測は月平均2個ないし3個であったが，前期観測時には5目間で144個と非常に多い．微動の場合、回数の数え方に問題があるとしても前期観測時における微動の発生はやはり多い．ここに記録された微動は少なくとも気象じょう乱や波浪にもとづくものではないことが記象型からは言えると思うので，この微動は噴気帯における間欠的な噴気活動に原因していることが考えられる．

1968年観測時に観測された微動は，振幅0．2一一0，4μ，周期は0．2−0．4秒であった．前期観測時は振幅0．1−016μ，周期0．4−016秒と1968年の観測時に比較して振幅の範囲がややひろがり周期が長くなっている．この微動の変化の原因はわからない・

5．まとめ

5．1硫黄島の隆起量は他に例をみないほど著しいにもかかわらず地震活動が極めて不活発であると言うことが幾つかの機関により行なわれた短期間の地震観測のたびに言われてきた・
当センターによるこれまでσ）数回の観測からも平常時は本島の地震活動が不活発であることが明らかとなった．しかし，原因は明らかではないが，時として島内の地震活動が急に活発になることがあることも明らかになった．ただし，期間的には非常に短いように思われる・

5．2

1974年5−6月に観測された地震活動の中心は，大森係数を4と仮定すると1968

一41一

国立防災科学技術センター研究速報第23号

1976年3月

年8−11月の地震活動の中心より0．8㎞程度近くなっている．

5二3

1974年5−6月頃活発に活動していた地震群の震源は決定出来なかったIしかし，大森係数を4と仮定すれば発生している大部分の地震は島内とその付近で発生しているものと考えられる・しかし・噴火活動に直接関連するような火山現象はみられなかったので地震活動の活発化と火山現象との間の関連は明らかでない．

5・4

1975年2月に断層と噴気帯の極く近傍で地震観測を行なった．この時期は本島の地震活動が静穏な時期であったためか断層や噴気帯を発生源とするような地震は全く観測されず，噴気帯の1部で微動がわずかに観測されたのみであった．

終りに・1974年の地震観測に御協力いただいた海上自衛隊西浦幸雄氏，当センター大八木規夫氏，1975年2月の地震観測に御協力いただいた海上自衛隊山本達雄氏，西浦幸雄氏，明石製作所福尾信平氏・観測に関して御助言をいただいた気象研究所田中康裕氏に記して感謝いたします．

参考文献
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熊谷貞治（1975）；小笠原硫黄島の火山活動（2），防災科学技術，29，11−12

森本良平，小坂丈予，羽鳥徳太郎，井筒屋貞勝，浦部和順，高僑春男，岡田義光，平林順一，

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小坂丈予，小沢竹二郎，平林順一，冨田毅，赤尾勝，小椋英明）（1976年1月30日原稿受理）

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