１０－３

宮古島近海の固有地震的地震活動
Characteristic Earthquake Sequence near Miyakojima Island
気象庁 沖縄気象台
気象庁 地震予知情報課
Okinawa District Meteorological Observatory, JMA
Earthquake Prediction Information Division, JMA

１．固有地震 1)的地震活動（繰り返し地震）の概要
宮古島近海でM5.1程度の地震が平均5.9年の間隔で周期的に過去8回繰り返し発生していることを以下のとおり確認した．なお，本稿では，固有地震（繰り返し地震）という語を，プレート境界等に存在するアスペリティが周辺の滑りにより繰り返し破壊されることで一定の周期をもって発生する同規模の地震で，その領域で最大規模のものを指す語として用いる．
1994年10月以降の宮古島近海の地震活動を見ると，この地震の震源付近（第1図領域b）では，M5.1程度の地震が約5～6年毎に発生している（1997年6月19日（M5.1，最大震度4），2002年6月5日（M5.2，最大震度3），2007年9月22日（M5.1，最大震度3））（第1図左上）．これらの地震の発震機構（Global CMT解）は，北西－南東に圧力軸を持つ逆断層型であり（第1図右上），フィリピン海プレートとユーラシアプレートの境界で発生した地震であると考えられる．
これらのM5クラスの地震（1997年6月，2002年6月，2007年9月）の地震波形は互いによく似ている（第1図左下）．さらに，宮古島周辺の地震を過去にさかのぼると，波形が互いによく似た地
震は，1991年7月17日（M5.0，最大震度3），1985年4月30日（M5.1，最大震度2），1978年8月29日（M5.0，最大震度3），1971年10月21日（M:未決定，最大震度3），1966年7月11日（M:未決定，最大震度3）にも発生していることが分かった（第2図）．これらの地震は，気象庁震源では精度よく求められていないものが含まれるが，ISC震源でさかのぼると，1966年～2002年までの7回について，ほぼ同じところに同程度の規模（mb5.2～mb5.4）の震源が求められており，これらはこの領域で最大規模の地震である（第3図）．
このように宮古島近海では，1966年7月以降，平均5.9年の間隔でM5.1程度の地震が深さ約50kmのところで周期的に8回発生しており，プレート境界上に存在する同じアスペリティの破壊が繰り返し地震を引き起こしていると考えられる．
２．固有地震（繰り返し地震）を支持する特徴
このM5クラスの地震が，固有地震であることは，以下の特徴からも支持される．
第一に，前述のとおり波形が互いによく似ている．1997年6月，2002年6月，2007年9月の地震については，波形間の相関係数（1分間程度の波形について計算）が0.92以上である一方，2008年4月の地震（M5.2，北東－南西方向に張力軸を持つ正断層型の発震機構）や，2008年9月の地震（M4.5，固有地震の近傍で発生）に対しては，波形の様相は異なっており，相関係数も0.75以下となっている（第4図）．
第二に，地震のすべり量とプレートの移動速度に整合性がある．M5程度の地震のすべり量（30～50cm程度 2), 3))は，この付近のフィリピン海プレートの沈み込みの速度（年間約7cm 4)）に平均発生間隔（5.9年）を乗じた値と同程度である．

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３．M4クラスのひと回り小さい地震
2001年10月以降，宮古島近傍の深さ約50kmの領域付近では，上記のM5クラスの固有地震（以下，M5クラスの地震）よりひと回り小さいM4クラスの地震が年1～2回程度発生している．これらM4クラスの地震について，M5クラスの地震との震源の位置関係や波形の相関について調査した．
2002年6月（M5.2），2007年9月（M5.1）の固有地震と2008年9月22日（M4.5）のひと回り小さい地震のP波到達時間差を比較すると，2002年6月と2007年9月のM5クラスの地震は周辺の観測点について時間差がほぼゼロになることから，同じ場所で発生していると推定される一方，2008年9月のひと回り小さいM4クラスの地震は時間差が0.2～0.3秒程度となることから，別の場所で発生している可能性が高いことが分かる（第5図）．このことから，三次元速度構造 5)とDouble-Difference
法 6)を用いた震源再計算を行ってさらに調査したところ，M5クラスの地震と，M4.5前後の地震は別のクラスターである（M4.5前後の地震は南側にわずかに約3～5km離れたところに別のクラスターを成している）ことが分かった（第6図）．これは，M5クラスの地震を引き起こすアスペリテ
ィから数km離れた近傍に，M4クラスの地震を引き起こすアスペリティが存在していることを示している．
さらに，これらのひと回り小さいM4クラスの地震の中にも波形の互いによく似たものが3系統含まれていることを確認しており，これらはそれぞれ別のアスペリティを持つ相似地震群であると考えられる．これらの相似地震群（第6図のグループA～C）は，M5クラスの地震の近傍で発生しているにもかかわらず，2001年10月以降の地震活動を見る限りでは，比較的周期を乱されることなく，それぞれ固有な周期で繰り返し発生してきている可能性があり，今後さらに過去の地震も含めた調査を進める必要がある．
2002年6月5日（M5.2），2007年9月22日（M5.1）の固有地震発生前後のM-T図を見ると，目立った前震はなく（第7図），余震活動は極めて低調である．一方で，M5クラスの地震発生から1週間以内に約2km離れたところでM4クラスの地震が発生している（2002年6月7日，2007年9月29日，ともにM4.2）．したがって，M5クラスの地震によって，上記M4クラスの地震を引き起こすアスペリティの破壊が誘発され，地震の発生が早められた可能性がある．
４．次回の宮古島近海のM5クラスの固有地震の発生
1966年以降，宮古島近海の深さ約50kmでは，平均5.9年の間隔でM5.1程度の地震が発生していることから，次のM5クラスの地震はBPT分布 7)を仮定すると，2012年5月から2015年1月までの間に95％程度の確率で発生すると考えられる．さらに，過去の地震発生状況を踏まえると，本震発生から数日以内に近傍のアスペリティの破壊を誘発することにより，M4クラスの余震を伴う可能性が考えられる．なお，この領域でM5.1程度の地震が発生した場合，過去には宮古島で最大震度4～3を，M4クラスでは最大震度3～2を観測している．
なお，沖縄地方ではこの他に，沖縄本島近海でもM4.1程度の地震が平均2.5年の間隔で周期的に深さ約30kmのところで発生していることを見出している（第8図）．このことから，東北地方 8)と同様に沖縄地方にも多くの固有地震的地震活動が存在する可能性がある．
（溜渕功史・山田安之・石垣祐三・高木康伸・中村雅基）

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参考文献

1) Shimazaki, K. and Nakata, T.: Time-predictable recurrence model for large earthquakes, Geophys. Res.
Lett., 7, 279-298 (1980).
2) Nadeau, R. M. and L. R. Johnson : Seismological studies at Parkfield VI: Moment release rates andestimates of source parameters for small repeating earthquakes, Bill. Seism. Soc. Am., 88, 790-814(1998).
3) 宇津徳治：地震学（第３版），共立出版株式会社，P279（2001）．
4) Seno. T., S. Stein, and A. E. Gripp : A model for the motion of the Philippine Sea plate consistent withNUVEL-1 and geological data, J. Geophys. Res., 98, 17941-17948 (1993).
5) 勝間田明男：震源計算のための三次元速度構造，日本地震学会2006年秋季大会予稿集，C034（2006）．
6) Waldhauser, F. and W. L. Ellsworth : A double-difference earthquake location algorithm: Method andapplication to the Northern Hayward Fault, California, Bill. Seism. Soc. Am., 90, 1353-1368 (2000).
7) 島崎邦彦：大地震発生の長期予測，地学雑誌，110(6)，816-827 (2001)．
8) 長谷川安秀・橋本徹夫・草野富二雄・吉川一光・大西星司：東北地方における中規模地震の固有地震的地震活動の検出，地震，58，67-70 (2005)．

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╙5࿑ Pᵄ೔㆐ᤨ㑆Ꮕ
Fig.5 Difference of P wave arrival time㪄㩷㪌㪎㪇㩷㪄ᴒ✽ၔㄝᄙ⦟㑆ፉችฎፉㄭᶏߩ➅ࠅ㄰ߒ࿾㔡㧔㧹㧠ࠢ࡜ࠬߩ߭ߣ߹ࠊࠅዊߐ޿࿾㔡ߣߩ૏⟎Ყセ㧕̪ਃᰴరㅦᐲ᭴ㅧ 㧗㧰㧰ᴺߦࠃࠆ㔡Ḯ㧘㧹㧡➅ࠅ㄰ߒ࿾㔡ߣ㧹㧠ࠢ࡜ࠬߩ࿾㔡ߪ೎ࠢ࡜ࠬ࠲࡯ችฎፉㄭᶏߩ࿾㔡ᵴേ㧔2001ᐕ10᦬એ㒠㧕ߦߟ޿ߡ㧘㧰㧰ᴺߦࠃߞߡౣ⸘▚ߒߚ㔡Ḯ̪߆ࠄߪ㧘M5.1⒟ᐲߩ➅ࠅ㄰ߒ࿾㔡㧔⿒㧕ߣ㧘ߘߩ೨ᓟߦ⊒↢ߒߡ޿ࠆ㧘߭ߣ࿁ࠅዊߐ޿㧹㧠ࠢ࡜ࠬߩ࿾㔡ߣߪ೎ߩࠢ࡜ࠬ࠲࡯㧔࿾㔡⟲㧕ߦዻߒߡ޿ࠆߎߣ߇ಽ߆ࠆ㧚ߐࠄߦ㧘㧹㧠ࠢ࡜ࠬߩ࿾㔡ߪዋߥߊߣ߽㧟ߟߩࠣ࡞࡯ࡊߦ೎ࠇߡಽᏓߒߡ޿ࠆ㧚㔡ᄩಽᏓ࿑㧔ᐕ᦬એ㒠㧘ᷓߐ㨪MO㧘㪤㻢㪉㪅㪇㧕㧹㧡એ਄ߩ㔡Ḯࠍ⿒ߢ⴫␜㧹㧡ࠢ࡜ࠬ➅ࠅ㄰ߒ࿾㔡ࠣ࡞࡯ࡊ㧯㧔ߣ߽ߦᦨᄢ㔡ᐲ㧟㧕㗔ၞ㨍 㗔ၞ㨎ࠣ࡞࡯ࡊ㧮㧔޿ߕࠇ߽ᦨᄢ㔡ᐲ㧞㧕ࠣ࡞࡯ࡊ㧭㧔ᐕߪᦨᄢ㔡ᐲ㧞㧘ᐕߪᦨᄢ㔡ᐲ㧟㧕㧔޿ߕࠇ߽ᦨᄢ㔡ᐲ㧟㧕㗔ၞ㨍਄࿑ߩ㗔ၞ㨍㨎ౝߩ࿾㔡ᵴേ⚻ㆊ࿑ห䬧䭷䮲䯃䮞䬽࿾㔡䯴Ꮐ࿑䬶ห⦡䬽⍫ශ䭡ઃ䬦䬮࿾㔡䯵䬾䯸੕䬓䬺ᵄᒻ䬛䭗䬞ૃ䬵䬙䭙䯸⋧ૃ࿾㔡䬷⠨䬗䭘䭛䭚䯺䎃㗔ၞ㨎̪ൎ㑆↰(2006)ߦࠃࠆਃᰴరㅦᐲ᭴ㅧࠍ૶↪㧚

╙6࿑ ਃᰴరㅦᐲ᭴ㅧߣDouble-Differenceᴺࠍ↪޿ߚ㔡Ḯౣ⸘▚
Fig.6 Relocation of hypocenters using 3-D velocity structure and Double-Difference Method㪄㩷㪌㪎㪈㩷㪄ችฎፉㄭᶏߩ➅ࠅ㄰ߒ࿾㔡㧔೨㔡࡮૛㔡㧕 ᐕ㧘 ᐕߣ߽ߦ⋡┙ߞߚ೨㔡ߥߒ㧘૛㔡޽ࠅ ᐕ  ᦬  ᣣ㧔/㧕㗔ၞ C ౝߩ㧹㨀࿑㗔ၞ Cᧄ㔡㧔M5.2㧘ᦨᄢ㔡ᐲ㧟㧕⊒↢߆ࠄ㧞ᣣᓟߦ M4.2 ߩ࿾㔡㧔ᦨᄢ㔡ᐲ㧞㧕߇⊒↢ߒߡ޿ࠆ߇㧘ߘߩઁߩ࿾㔡ߪ߶߷ᬌ⍮ߐࠇߡ޿ߥ޿㧚 ᐕ  ᦬  ᣣ㧔/㧕㗔ၞ D ౝߩ㧹㨀࿑㗔ၞ Dᧄ㔡㧔M5.1㧘ᦨᄢ㔡ᐲ㧟㧕⊒↢߆ࠄ㧣ᣣᓟߦ M4.2 ߩ࿾㔡㧔ᦨᄢ㔡ᐲ㧞㧕߇⊒↢ߒߡ޿ࠆ㧚̪቟ቯߒߡᬌ⍮ߢ߈ࠆ㧹ߩਅ㒢ߪ㧹 ⒟ᐲ

╙7࿑ ችฎፉㄭᶏߩ࿾㔡ߩM-T࿑
Fig.7 M-T diagrams for earthquakes near Miyakojima Island㪄㩷㪌㪎㪉㩷㪄ᴒ✽ᧄፉㄭᶏߩ➅ࠅ㄰ߒ࿾㔡㧔࿕᦭࿾㔡㧕ߎࠇ߹ߢߦᴒ✽࿾ᣇߢ⏕⹺ߒߡ޿ߚ➅ࠅ㄰ߒ࿾㔡㧔㧹㧠ࠢ࡜ࠬ㧕㔡ᄩಽᏓ࿑㧔ᐕ᦬એ㒠㧘ᷓߐ㨪MO㧘㪤҈㧕᷹ⷰὐࠍ㒢ቯߒ⿛ᤨ⴫ߪోᦼ㑆ߦࠊߚߞߡ,/#ࠍ૶↪ߒߚౣ⸘▚㔡Ḯᷓߐ㨪MOߩ࿾㔡ࠍỚߊ⴫␜㧚㧭ᴒ᳗⦟ㇱፉદᐔደፉਈ⺰ፉ㗔ၞ㨍ᩙ࿖ፉ㧮ᴒ✽ᧄፉᘮ⦟㑆೉ፉ㧭㗔ၞ㨍ౝߩᢿ㕙࿑㧔㧭㧙㧮ᛩᓇ㧕㧮㗔ၞ㨎ౝߩ࿾㔡ᵴേ⚻ㆊ࿑㗔ၞ㨎

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