３－12 2 011 年東北地方太平洋沖地震の前震及び周辺の海溝型地震の余震活動の特徴について
Aftershock activity for the M7.3 earthquake preceding the 2011 Tohoku
earthquake and that for other nearby interplate earthquakes
東北大学大学院理学研究科
Graduate School of Science, Tohoku University
2011 年東北地方太平洋沖地震の 2 日前にその震央の北東で発生した M7.3 の地震（以下前震）は，比較的規模の大きな余震を多く伴った（マグニチュード差 1.5 以内の地震が 20 時間で 7 個）．このような地震活動の意味を考えるため，周辺のプレート境界地震の余震活動の特徴を調べた．また，b 値の分布，小繰り返し地震の発生状況との比較も行った．
前震の近くでの地震活動について見てみると，1958 年の M6.7 の地震の余震域（第１図：ピンク）が今回の前震の余震の活動域と完全にではないが重なることが分かった．また海溝沿いの大きめの地震の余震域の特徴として，1994 年と 1989 年の地震の余震は海岸近くにまで達して，アスペリティも海溝と海岸の中間付近に存在 1）しているのに対し，2011 年 M7.3，1992 年 M6.9，1958 年 M6.7 の地震の余震域は海溝側に限られることも分かった（第１図）．海溝側のみでの活動であった 1958 年
及び 1992 年は 2011 年と同様に本震後に規模の大きい余震が多い（マグニチュード差が 1.5 以内の地震が 1958 年は 20 時間で 5 個，1992 年は 20 時間で 10 個，第 2 図）．一方，アスペリティが陸側にあった 1989 年及び 1994 年の地震では本震に対し，大きめの規模の余震は少ない（第 2 図）．ただし，1989 年に関して，活動が海溝沿いに限られていた M6.2 と M6.5 の地震の後は，比較的マグニチュー2）による b 値を見ると前震活動域，おド差の小さい地震が多く発生している．一方，弘瀬（2001）

よび本震の大すべり域での b 値は小さい（第 3 図）．なお，ここでは東北大学の地震カタログによる，M2.8 以上の 15,588 個，グリッド間隔 0.05 度で各グリッドから最寄りの 300 個の地震を用いた．以上から，2011 年東北地方太平洋沖地震の M7.3 の前震に比較的大きめの余震が多かったのは，海溝近傍の地震発生場の特徴によるものである可能性が高い．
2011 年の前震の余震中には多くの小繰り返し地震が含まれおり，このことはこの前震が大きな余効すべりを伴っていた 3）ことを示唆する（第 4 図）．このような大規模な余効すべりがあれば，本震時には破壊しなかった周辺領域の応力を増大させるため，これによって大きめの余震が次々と発生した可能性が考えられる．さらに，同じ原因で本震の発生をトリガした可能性がある．
（内田直希・松澤暢）
参考文献１）Yamanaka Y. and M. Kikuchi, Asperity map along the subduction zone in northeastern Japan
inferred from regional seismic data, J. Geophys. Res., 109, B07307, doi:10,1029/2003JB002683, 2004.
２）弘瀬冬樹，東北地方の地震活動の時空間変化，東北大学修士論文，111pp.，2001．
３）東北大学大学院理学研究科，2011 年 3 月 9 日三陸沖地震（M7.3）- 測地データおよび地震活動から推定される前震およびその余効変動 -，連絡会報，86，印刷中，2011．
４）東北大学大学院理学研究科・海上保安庁海洋情報部・東京大学地震研究所・気象庁気象研究所，海陸地殻変動データから推定した 2011 年東北地方太平洋沖地震の地震時すべり分布，連絡会
報，86，印刷中，2011．
５）山中佳子，NGY地震学ノート，No.35（ http://www.seis.nagoya-u.ac.jp/sanchu/Seismo_Note/），
2011.

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第 1 図．調査に用いた大きな地震の震央（黄色星）と余震分布．1994 年三陸はるか沖地震 (M7.6) および 1989 年三陸沖の地震 (M7.2) については，Yamanaka and Kikuchi (2004)1) によるアスペリティ（灰色領域）も合わせて示す．
震源要素は気象庁による．赤星は 2011 年東北地方太平洋沖地震の震央．
第 1Fig.1
図．調査に用いた大きな地震の震央と余震分布．
1994 年三陸はるか沖地震(M7.6)
Epicenters of large earthquakes (yellow（黄色星）stars) and theiraftershocks (circles)
used in this study. Gray contours1)
1)によるアスペ
show
slipareasforthe1994
M7.6
earthquake
and1989
M7.2
earthquake. Hypocenterdata
are from JMA.
および 1989 年三陸沖の地震(M7.2)については，Yamanaka and Kikuchi(2004)
Red star represents the epicenter of the 2011 Tohoku earthquake.

リティ（灰色領域）も合わせて示す．震源要素は気象庁による．赤星は 2011 年東北地方太平洋沖地震の震央．
Fig.1 Epicenters of large earthquakes (yellow stars) and their aftershocks (circles) used inthis study. Gray contours show slip areas for the 1994 M7.6 earthquake and 1989 M7.2earthquake1). Hypocenter data are from JMA. Red star represents the epicenter of the 2011
Tohoku earthquake.

第 2 図．5 つの大きな地震の余震の M-T 図．解析に用いた範囲は第 1 図に矩形で示す．各期間について，最大地震（2011年は 3 月 6 日の M7.3 の地震）に対してマグニチュード差が 1.5 以内の地震を赤丸で示す．また，1989 年に関しては，最大地震の前に発生した規模の大きい 2 つの地震に関して，マグニチュードが 1.5 小さいレベルを赤線で示す．
第 2 図．5 つの大きな地震の余震のM-T 図．解析に用いた範囲は第 1 図に矩形で示す．各期間につFig. 2 Magnitude-time plots for the aftershocks of five large earthquakes shown in Fig. 1.  If the magnitude differences
いて，最大地震（2011年は 3 月and6 日のの地震）に対してマグニチュード差が1.5 以内の地震
between the aftershocks
theirM7.3
mainshockare 1.5 or less, the aftershocks are indicatedby red circles. In
the figure for the 1989
event, horizontal red lines show magnitudes of 1.5 smaller2than
two large events withを赤丸で示す．また，1989年に関しては，最大地震の前に発生した規模の大きいつの地震に関し
M6.2 and M6.5 before the M7.1 earthquake.て，マグニチュードが 1.5 小さいレベルを赤線で示す．
－ five99 －large earthquakes shown in Fig. 1.
Fig. 2 Magnitude-time plots for the aftershocks of
If the magnitude differences between the aftershocks and their mainshock are 1.5 or less,the aftershocks are indicated by red circles. In the figure for the 1989 event, horizontal red

第 3 図．(a) 太平洋下浅部の地震に関する b 値の分布 2)．東北大学の 1981/1/1 から 2001/10/31 の地震カタログについて，マグニチュードスケールの統一，マグニチュードシフトの補正，人工地震の除去を行ったデータセットを使用した． (b) b 値の分布（図 (a)）と前震の震央（黄色星），前震の余震（ピンク丸），本震の震央（赤色星）及び本震のすべり量分布（コンター）4) の関係．
Fig.3. (a) Spatial distribution of b-value below offshore of Tohoku (Hirose, 2001) 2). The data period is from 1981 toOctober 31, 2001. The Tohoku University’s earthquake catalogue was used after unification of magnitude
scale,adjustmentof magnitude shift, and eliminationof artificial 2)earthquakes.
(b) Thesame asからFig. (a)but with の．東北大学の1981/1/1
2001/10/31
第3 図．(a)太平洋下浅部の地震に関する
b 値の分布the epicenter of the foreshock (yellow star), aftershocks of the foreshock (pink circles), the epicenter of the2011 Tohoku earthquake (red star) and slip distribution of the Tohoku earthquake (gray contour) 4).
地震カタログについて，マグニチュードスケールの統一，マグニチュードシフトの補正，人工地震の除去を行ったデータセットを使用した． (b) b 値の分布（図(a)）と前震の震央（黄色星），前震の余震（ピンク丸），本震の震央（赤色星）及び本震のすべり量分布（コンター） 4) の関係．
第 4 図．
前震の余 震2)に. 含
まれる小繰り返Thedataperiod
is from
Fig.3. (a) Spatial distribution of b-value below offshore of Tohoku(Hirose,2001)
し地震の分布（青丸）．赤線の丸は，2011
年東北 地after
方太平洋沖地1981 to October 31, 2001. The Tohoku University’s earthquake catalogue
wasusedunificationof
震発生までのすべての余震（気象magnitude scale, adjustment of magnitude shift, and elimination of artificial
earthquakes.
(b) Thesame as
庁一元化カタログ
2011/3/9
11:452011/3/11 14:45）を示す．色のつFig. (a) but with the epicenter of the foreshock (yellow star), aftershocksof the foreshock(pink circles), theいた星は
M5.8 以上の前震の余震を同じカラースケールで示す．橙

epicenter of the 2011 Tohoku earthquake (red star) and slip distribution
theTohokuearthquake色 ～of
黄色の丸は 2011/1/1
か ら 前(gray震までに発生した小繰り返し地震， 白 色 の 丸 は，2011/1/1 か ら
2011/3/11 14:46 に地震を起こさなかった小繰り返し地震グループ．
黒コンターは山中 (2011)5) による前震のすべり量分布．黄色星と赤色星はそれぞれ前震と 2011 年東北地方太平洋沖地震の震央を表す．
Fig.4. Small repeating earthquakes in theaftershocks of the foreshock (M7.3
on March 9, 2011) (blue circles). Red
circles show the other aftershocksof the foreshock determined bythe JMA. Colored stars show
aftershocks with magnitude of 5.8
or larger in the same color scalewith small repeating earthquakes.
Orange and yellow circles denotesmall repeating earthquakes fromJanuary 1, 2011 to March 9, 2011
(bef or e t he f or es hock). Whitecircles represent small repeating
earthquakes not activated in thestudy period. Black contours show
slip distribution of the foreshock
estimated by Yamanaka (2011) 5).
Yellow and red stars show theepicenters of the foreshock and themain shock, respectively.

contour) 4).

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第 4 図．前震の余震に含まれる小繰り返し地震の分布（青丸）．赤線の丸は，2011 年東北地方太平洋沖地震発生までのすべての余震（気象庁一元化カタログ 2011/3/9 11:45-2011/3/11 14:45）を示す．