2001 年箱根群発地震活動に伴った地殻変動による神奈川県西部地震への影響
原田昌武 *・棚田俊收 *・行竹洋平 *Influence on the occurrence of the Western Kanagawa earthquake brought about by crustal movement that accompanying theHakone earthquake swarm activity in 2001
byMasatake HARADA, Toshikazu TANADA and Yohei YUKUTAKE
Abstract
We investigate influence of the pressure sources on the occurrence of the supposed disastrous earthquake in western Kanagawa
Prefecture where rate of contraction in the NW–SE direction due to the subduction of the Philippine Sea plate was reduced at thetimes of the swarm activities. We consider six types of disastrous earthquakes for the supposed Western Kanagawa Earthquake:
One is an interplate earthquake, the second is an intraslab earthquake as proposed by Ishibashi (1988), and the other is a shallow
earthquake or active faults in the crust. The influence of the inflation of Hakone volcano on these model earthquakes is evaluated by
calculating distribution of static stress change caused by the pressure sources on each of the supposed fault planes.
1.

はじめに山性の膨張がその後に発生した岩手県内陸北部の地震

箱根火山ではこれまでたびたび群発地震活動が発生（1998/9/3 Mj6.1）を促進した可能性があることを示した。

している。その中でも、2001（平成 13）年 6 月から発これらの事例では、火山性の膨張源が周辺の断層面の破生した群発地震活動は、温泉地学研究所による 1989 年壊を促進させたと考えられる。のテレメータ地震観測開始以来最大の活動で、同年 10

箱根火山と神奈川県西部地震の関係についても、神月頃まで継続した。この時の群発地震活動では、震源決奈川県西部地震は発生していないものの、地学的なバッ定できなかったものも含めれば 15,000 以上の地震が発クグラウンドが上述の例と似ているところがある。した生している（棚田ほか、2002）。一方、国土地理院によがって、箱根群発地震活動に伴った地殻変動によって神る GPS 観測のデータを用いた解析では、同時期に箱根奈川県西部地震の発生がどのような影響を受けたか評価駒ヶ岳付近を中心とする面積歪の膨張域が検出されたすることは重要である。そこで本研究では、2001 年箱（例えば、Harada et al., 2008）。神奈川県西部地域は定常

根群発地震活動が神奈川県西部地震の震源として想定さ的には圧縮場となっているため、群発地震に伴った膨張れている断層面にどのような影響を与えたと考えられる

歪は、同地域で想定されているマグニチュード（M）7かについて論じる。

クラスの地震、いわゆる “ 神奈川県西部地震 ” に何らかの影響を及ぼすと考えられる（原田・岩國 , 2008）。

2.

クーロン破壊応力変化とその計算条件

火山活動と内陸地震の連動については、これまでに規模の大きな地震・火山活動が発生すると、その周もいくつか指摘されている。たとえば、村上（2009）

辺では顕著な応力変化が生じる。この応力変化は、周辺

は 2008 年岩手・宮城内陸地震（2008/6/14 Mj7.2）と栗の仮想的な断層面に対し法線応力と剪断応力の変化をも駒火山の活動に関連して、栗駒山南東麓の GPS 観測点たらす。法線応力の増加は断層面の摩擦抵抗を増加させが 2004 年頃から隆起をしていたことに注目し、それがるため、断層運動を抑制する効果があり、剪断応力の増

火山性の膨張によるものと仮定すれば、それによる応加は断層運動を促進する効果がある。つまり、これら 2

力変化は断層面の破壊開始点において破壊を促進する

つの応力変化の仕方によって断層面の破壊が促進される影響があったことを指摘している。また、Nishimura etか、抑制されるかが評価できる。この両者の応力変化がal.（2001）は、1998 年 5 月頃から発生した岩手山の火断層面に及ぼす影響を総合的に判断し、断層面上の破壊＊ 神奈川県温泉地学研究所〒 250-0031

神奈川県小田原市入生田 586

論文 , 神奈川県温泉地学研究所報告 , 第 41 巻 ,1-6,2009.

表１

代田ほか（2009）による 2001 年箱根群発地震活動の圧力源モデルのパラメータ。

Table 1 Parameters of the pressure source accompanying the Hakone earthquake swarm activity in 2001 (Daita et al., 2009).

表２

岡田（1993）による神奈川県西部地震の想定断層モデル（一部変更している）。

Table 2 Different fault parameters of supposed Western Kanagawa Earthquake. These models were compiled by Okada (1993).
Model A - D correspond to the model in Fig. 1.

図１

岡田（1993）による神奈川県西部地震の想定断層モデルの形状（一部変更している）。A から D
は表 2 の想定断層モデルに対応する。

Fig. 1 Strikes and dips of different faults supposed for theWestern Kanagawa Earthquake. Details of faults
parameters are listed in Table 2.

山活動によって生じる応力変化量（以下 ΔCFS と略す）を計算することとなる。ΔCFS は、次式で表わされる。
ΔCFS=Δτ-μΔσnここで τ は剪断応力、σn は法線応力、μ は摩擦係数を表わす。ΔCFS が正の値であれば断層面の破壊が促進される応力変化に相当し、負の値の場合は抑制される応の起こりやすさを評価する指標としてクーロン破壊応力力変化があることを示す。本研究では摩擦係数 0.4、剛変化（CFS）がある。一般に、剪断応力や法線応力の絶性率 30GPa、ポアソン比 0.25 と仮定して ΔCFS の計算対値の測定は困難なため、このような評価には地震・火を行った。ΔCFS の計算には、国土地理院による「地殻活動観測データ総合解析システム」を使用した。
ΔCFS の計算にあたっては、周辺に影響を及ぼす地震や火山活動についてのソースモデルと、周辺のどのような断層面に対して影響を与えるかを評価するための仮想的な断層モデルに関するパラメータが必要となる。ソースモデルについては、2001 年箱根群発地震活動に伴った地殻変動を説明するモデルを使用した。この時の地殻変動に対しては、温泉地学研究所による傾斜計データと国土地理院の GPS データに基づいて、箱根駒ヶ岳直下の深さ 7km 付近の球状膨張源と箱根駒ヶ岳の北側及び南側の浅部に開口断層（2 つのダイク）からなるモデルが提案されている（代田ほか、2009）。この圧力源モデルのパラメータを表 1 に示す。我々はこのソースモデルを用い、仮想的な断層面としては岡田（1993）によってまとめられている神奈川県西部地震についての 6 つの想定断層モデルを想定して、これらに対する応力変化量を計算した。想定した断層モデルを図 1 に、また、断層パラメータを表 2 に示す。想定断層モデルについては岡田（1993）の分類に従って、断層モデル A（国府津・松田断層モデル）、断層モデル B（新プレート上面モデル）、断層モデル C1（東翼部・中央部モデル）、断層モデルC2（西相模湾断裂モデル）、断層モデル C3（道志－小図２

2001 年箱根群発地震活動によるモデル A の断層田原構造線モデル）、断層モデル D（プレート内破壊モパラメータにおける応力変化量。数値の単位はデル）を表わす。ただし、モデル C2 については、岡田

MPa。(1) 深さ 5km における応力変化量、(2) 想（1993）で北部と南部では深さの違う 2 枚の断層面を想定断層面上の応力変化量を表わす。

定しているが、本研究では 1 枚の断層面として取り扱っ

Fig. 2 Static stress change (MPa) on the fault plane ofた。

model A (Table 2) produced by the pressuresource of the Hakone event in 2001 (Table 1).

3.

神奈川県西部地震の想定断層面に対する応力変化

Stress change is evaluated by delta-CFF. We

2001 年箱根群発地震活動による断層モデル A から D

assumed rigidity 30 GPa and coefficient of frictionの各断層パラメータにおける応力変化量を図 2 から図 70.4. Inlet mechanism diagram shows fault motion.に示す。これらの図の (1) は応力変化が比較的大きい特(a) Stress change on horizontal planes at various

定の深さにおける応力変化量を、(2) は想定断層モデル

depths. (b) Stress change on the fault model plane

面上の応力変化量を表わす。

of the supposed Western Kanagawa Earthquake.

モデル A の断層パラメータ（図 2）による深さ 5kmにおける応力変化量は、群発地震のソースモデルの東側な応力変化がある。特に断層面の西側から中央部にかけが負の領域であり、また、その西側と北側、南側で正のての深さ 6-10km 付近で 0.1MPa 程度の正の領域が存在領域となっている。しかし、国府津・松田断層近傍ではしていて、2001 年の時と同様か更に規模の大きな変動ほとんど応力変化はなく、群発地震による影響は極微小があった場合には、破壊開始点となる可能性も考えられであることが分かる。これは国府津・松田断層の断層面る。

上の応力変化量を見ても明らかである。

モデル C1 の断層パラメータ（図 4）による深さ 4km

モデル B の断層パラメータ（図 3）による深さ 9kmにおける応力変化量は、群発地震のソースモデルの北東における応力変化量は、群発地震のソースモデルの西側－南西方向に負の領域が存在し、北西－南東方向には以外の領域は正になっている。想定断層面の西端は球状正の領域になっている。想定断層面上の応力変化量は膨張源の直下を通っており、そのため断層面上には顕著0.02MPa 以下で、ほとんど影響がないと考えられる。

図４2001 年箱根群発地震活動によるモデル C1 の断層パラメータにおける応力変化量。数値の単位は

図３

2001 年箱根群発地震活動によるモデル B の断層

MPa。(1) 深さ 4km における応力変化量、(2) 想パラメータにおける応力変化量。数値の単位は定断層面上の応力変化量を表わす。

MPa。(1) 深さ 9km における応力変化量、(2) 想Fig. 4 Same as Fig. 2 except for the static stress change

定断層面上の応力変化量を表わす。

(MPa) on the fault plane of model C1.

Fig. 3 Same as Fig. 2 except for the static stress change(MPa) on the fault plane of model B.

領域が支配的である。
モデル D の断層パラメータ（図 7）による深さ 20km、

モデル C2 の断層パラメータ（図 5）による深さ 5km

および、想定断層面における応力変化量は、群発地震のにおける応力変化量は、群発地震のソースモデルの南東ソースモデルよりかなり深いため、ほとんど影響を受け側に負の領域が存在し、その他の足柄平野付近までの領ないことが分かる。

域は正である。想定断層面上では断層面北側の浅部で最大 0.025Mpa 程度の応力増加が見られる。この応力増加

4.

まとめは断層面の破壊を促進することを意味する。しかし、こ箱根火山の活動と神奈川県西部地震の関係を調査すの応力変化量は地球潮汐によるものに比べて大きいものるため、2001 年箱根群発地震活動の際の地殻変動を用の、M7 クラスの地震の一般的な応力降下量の 1% 未満

いて神奈川県西部地震の想定断層面がどのような影響をであると考えられる。

受けた可能性があるか、ΔCFS を用いて評価した。そのモデル C3 の断層パラメータはモデル C1 と傾斜角、結果、断層モデル B（新プレート上面モデル）や断層モ滑り角が同じであるため、応力変化量はほぼ同様のパデル C2（西相模湾断裂モデル）の浅部において応力変ターンを示している（図 6）。モデル C1 に比べてモデ化量が増加し、断層面上の破壊が若干促進されたことがル C3 の深さ 12km における応力変化量自体は小さいが、わかった。岩手山の火山性の膨張とその後に発生した岩

これは群発地震のソースモデル（約 7km）からの距離が手県内陸北部地震の事例では、火山性の膨張により地震より遠いためであると考えられる。想定断層面はソースの破壊開始点において 0.33MPa の応力増加があったこ近傍にあるため、断層面上の応力変化は浅部で 0.1MPaとが示されている（Nishimura et al., 2001）。本研究では程度あるが負の領域、すなわち断層面の破壊を抑制する

断層モデル B 面上での応力増加量は 0.1MPa 以上の応力図６図５

2001 年箱根群発地震活動によるモデル C3 の断層

2001 年箱根群発地震活動によるモデル C2 の断層パラメータにおける応力変化量。数値の単位はパラメータにおける応力変化量。数値の単位はMPa。(1) 深さ 12km における応力変化量、(2)MPa。(1) 深さ 5km における応力変化量、(2) 想想定断層面上の応力変化量を表わす。

定断層面上の応力変化量を表わす。
Fig. 5 Same as Fig. 2 except for the static stress change

Fig. 6 Same as Fig. 2 except for the static stress change(MPa) on the fault plane of model C3.

(MPa) on the fault plane of model C2.
ほか , 2003）を使用しました。ここに記して感謝します。
増加の領域が認められ、箱根火山の膨張がこの断層面に与えた影響は岩手山の場合に比べて小さかったと推定さ参考文献

れる。しかし、断層モデル B における応力増加の領域

代田寧・棚田俊收・反保俊哉・伊東博・原田昌武・萬年が破壊の開始点となる可能性も考えられる。
Nishimura et al. (2001) も指摘しているように、ΔCFS

一剛（2009）2001 年箱根群発地震活動に伴う傾斜変動と圧力源の時間変化 , 火山 , 54, 223-234.

による応力変化量の計算は、大規模な地震・火山活動によって引き起こされる周辺での地震活動の指標となり得原田昌武・岩國真紀子（2008）GEONET データから推る。したがって、神奈川県西部地震のような将来発生す定した神奈川県周辺地域の歪場の特徴、温地研報告る可能性のある地震断層に対して試算しておくことは、, 40, 29-34.

災害のアセスメントに貢献すると考えられる。そうした

Harada M., M. Iwakuni, and T. Tanada (2008) Characteristics

試算を実際の災害の軽減に結び付けるためには箱根火山

of Crustal Strain in the Western Kanagawa Prefecture,における圧力源モデルの高精度化や周辺の断層面の形状

Japan, International Symposium on GPS/GNSS 2008など地殻構造のさらなる解明が必要である。

Proceedings, 69-77.
村上亮（2009）、2008 年岩手宮城内陸地震前に発生して謝辞本研究では、ΔCFS の計算に国土地理院によって開発された「地殻活動観測データ総合解析システム」（鷺谷

いた地殻変動とその意義、日本測地学会第 110回講演会要旨集、141-142.
Nishimura, T., S. Fujiwara, M. Murakami, M. Tobita,H.

Nakagawa, T. Sagiya, and T. Tada（2001）The M6.1
Earthquake triggered by volcanic inflation of Iwate
volcano, northern Japan, observed by satellite radarinterferometry, Geophys. Res. Lett., 28, 635-638.
岡田義光（1993）「神奈川県西部地震」の諸モデルと期待される地殻変動 , 地学雑誌 , 102, 445-456.
鷺谷威・西村卓也・村上亮・今給黎哲郎・赤坂望（2003）
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棚田俊收・代田寧・伊東博・袴田和夫（2002）2001 年（平成 13）年箱根火山の群発地震活動について、温地研観測だより , 52, 1-4.

図７

2001 年箱根群発地震活動によるモデル D の断層パラメータにおける応力変化量。数値の単位はMPa。(1) 深さ 20km における応力変化量、(2)想定断層面上の応力変化量を表わす。

Fig. 7 Same as Fig. 2 except for the static stress change(MPa) on the fault plane of model D.