環 境

東日本大震災後10年間の地震活動と新たな知見について
専門研究員

渡部 英洋

目 次

１．はじめに
２．東北地方太平洋沖地震から10年間の地震活動の評価と今年の地震
３．南海トラフ地震の評価の現状

１．はじめに

４．その他の地震活動の長期評価
５．全国地震動予測地図2020年版の概要
６．おわりに

２．東北地方太平洋沖地震から10年間の地震活動の評価と今年の地震

今年に入ってから東北地方の沿岸域を震源とする地震が相次いでいる。

 予測されていた今年の地震

なかでも２月13日の福島県沖地震、３月202011年の地震はその規模が巨大であったた

日の宮城県沖地震は最大震度５強～６強を記

め、日本列島が最大で５メートル以上も海側録し、2011年（平成23年）の東北地方太平洋に移動したことにより、発生前後で日本列島沖地震の東日本大震災から10年が経過し、こにかかる圧力の方向が正反対となった。発生の地域周辺においては余震を繰り返しながら前の太平洋プレートが陸側プレートの下に潜徐々に静穏期に向かいつつあるという世間一り込むことによる圧縮力が、地震後は東西に般の期待が時期尚早であることを印象付ける

引っ張られる力に変わり、太平洋側地盤が最ものとなった。
この10年間において、一連の余震活動や前（図表１）東北地方太平洋沖地震直後の余震と2021後の地殻変動に関して分析・研究が進められ年２月13日の福島沖地震のイメージたが、その内容は、今後大規模被害が想定される南海トラフ地震や首都圏直下型地震、内陸の活断層型地震等のメカニズムや発生評価の面にも応用できる成果を生み出している。
また、2011年以降、他にも2016年４月の熊本地震・2018年６月の大阪府北部地震・同年９月の北海道胆振東部地震などの活断層型の大規模地震が発生したが、これらの地震が示唆する点も含めて、この10年間を中心とした地震活動の総括や新たに得られた知見による今後の活動の評価の概要を以下に記すこととしたい。

（出典）東北大学災害科学国際研究所「令和３年（2021年）２月福島県沖の地震 速報会」(2021年２月16日(火)）における公開資料（遠田晋次「断層メカニズム」
）より。

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環 境（図表２）東北地方太平洋沖地震の余効すべりによる地殻変動
東北地方太平洋沖地震後、この領域では大きな地震を伴わずにすべっている（余効すべり）

b1
a1
b2

一方、隣接するこの領域では、過去のプレー
ト間地震発生後、プレートが固着した状態が続いている

a2→双方の領域の境界付近で断層を動かそうとする強い力が加わり、東北地方太平洋沖地震前と比べて固着域で地震が発生しやすくなった可能性がある。
（出典）地震調査研究推進本部「日本海溝沿いの地震活動の長期評価」（平成31年２月26日）抜粋に筆者加筆

大１メートル以上沈降したことも観測され、本震の後に、周辺部（図表２のａ１・ａ２）この張力によって引き起こされる地震が多くで遅れてゆっくりと動く動き（余効すべり）発生することとなった。

が続いていたのに対し、宮城県沖には固着域一方で、10年前の巨大地震の前に押さえ込が存在し（図表２のｂ２）、周辺の余効すべりまれていた太平洋プレートの潜り込む動き部分との間で断層を動かそうとする強い力がが、地震後の開放によって再び強まることと加わったために、固着域が剥がれたことによなったため、プレート内（スラブ内）では圧って生じた。

縮力が強まり、逆断層型地震が引き続き多く

このように2011年の巨大地震によって周辺発生している（図表１）。本年２月13日の最大の地盤にかかる圧力が大きく変化したことに深度６強を観測した福島県沖地震（Ｍ7.3）
は、加え、その後の10年間に余効変動 で大きく変２１動した域（最大で1.5メートル）と変動していこの典型である 。
余震域内で、Ｍ7.0以上を観測した地震は、ない固着域が存在することによって生じる複2016年11月22日の福島県沖の地震（Ｍ7.4、最雑な歪みが余震を引き起こし続ける要因とな大震度５弱）以来であり、最大震度６強以上っている。

を観測した地震は、2011年４月７日の宮城県巨大地震後の以上のような動き・余震動向沖の地震（Ｍ7.2、最大震度６強）以来というを踏まえ、2019年（平成31年）２月26日に地大きな揺れとなった。

震調査研究推進本部は「日本海溝沿いの地震

また、本年３月20日の宮城県沖地震（Ｍ6.9、活動の長期評価」を公表し（図表３に抜粋）、最大震度５強）は別の要因による。2011年の本年（2021年）３月９日には『「平成23年（2011

１ 地震調査研究推進本部「2021年２月13日福島県沖の地震の評価」（令和３年３月９日）
２ 余効変動とは、大きな地震のあとに長期間観測される、速度の遅い地殻変動の総称のこと。余効すべりも余効変動の一種。

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環 境（図表３）日本海溝沿いの地震の種類と発生確率（出典）地震調査研究推進本部「日本海溝沿いの地震活動の長期評価」（平成31年２月26日）他年）東北地方太平洋沖地震」について～10年沖地震は宮城県沖の「ひとまわり小さいプレ間の地震活動～』を公表している。

ート間地震」であり、いずれも巨大地震直後

図表３右下の「本評価」の欄は2019年１月（第二版）は未評価であったが、その後の分１日時点の30年以内の地震発生確率で、巨大析により2019年時点で新たに評価対象の場所

地震直後の「（参考）第二版」の欄の確率ランとなっていた。

ク（＝2011年11月25日公表の「三陸沖から房図表３には本年（2021年)１月１日時点での総沖にかけての地震活動の長期評価（第二数値も右端に載せているが、この確率をみる版）」におけるランク）よりも全体的に高いラと、宮城県沖が高く、その他にも青森県東方ンクとなっており、また新たに地震発生確率沖および岩手県沖北部や茨城県沖においてＭが設けられた領域もある。

7.0レベルの発生確率が高い値となっており、警戒が必要な状況である。

２月13日の福島県沖地震は「沈み込んだプ
レート内の地震」であり、３月20日の宮城県

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環 境 今後も最低10年続く余震活動中央値）と比較すると、本震震源域に相当す

前述の『「平成23年（2011年）東北地方太平るｄの領域では減少しているのに対し、沿岸洋沖地震」について～10年間の地震活動～』

部を含む領域ｂ，ｃと海溝軸付近及びその東によれば、2011年の本震以降、余震は徐々に側を含む領域ｅでは本震発生以前に比べて地減少、収束に向かいつつあるものの、本震発震回数の多い状態が継続している。

生９年後から約１年間（2020年３月11日～

一般的に地震はある地域での歪みを解消し2021年３月６日）のＭ4.0以上を観測した地震ても別の場所に歪みを作り、全体の歪みを解の回数（208回）は、本震発生以前（2001～2010

消するために応力の再配分が行われ、収束に年）の年平均回数（138回）に比べると引き続向かうが、これには約100年間を要するとされき多い状態にあり、余震域内の一部領域で地る 。この過程で発生したのが２月13日、３月震回数の多い状態が継続している。

20日の地震ということになる。

３

図表４で、東北地方太平洋沖地震発生以前

2004年に発生したスマトラ島北部西方沖の（2001年から2010年）の１年間に発生するＭ地震（Ｍ9.1）では、約２年半後にＭ8.4、約4.0以上の地震の標準的な回数（年平均値や年５年半後にＭ7.8、約11年後に海溝軸の外側の領域でＭ7.8の地震が発生するなど、震源域及（図表４）領域別に分けた余震域内の地震活動推移

びその周辺で長期にわたり大きな地震が発生している。
また、Ｍ5.0以上の地震の発生数は、2004年のＭ9.1の地震発生から16年経過した４後も、地震発生前より多い状態である 。
巨大地震後にはこのような事例もあることを踏まえ、地震調査委員会は本年２月15日、東日本大震災の余震が「少なくともあと10年は続く」との見解を示し、今後も最大震度６強程度の揺れを伴う地震について注意を喚起している。
なお、気象庁はこれまで、当該域で発生する地震の多くを「余震」と表現してきたが、４月１日、本震から10年が経過し、徐々に地震回数が減少傾向にあって本震との関連性の判断が難しくなっていることや、上記のように依然として大きな揺れの地震が起きる可能(回数)（出典）地震調査委員会「「平成23年（2011年）東北地方太平洋沖地震」について～10年間の地震活動～」（令和３年３月９日）

性がある中で「余震」という表現が防災意識の低下を招きかねないとして、今後は当該域で生じた地震について「余震」という表現を５使わないと発表している 。

３ 東京大学地震研究所「【研究速報】2021年２月13日23時07分頃の福島県沖の地震」（2021年３月９日最終更新）
４ 地震調査研究推進本部「「平成23年（2011年）東北地方太平洋沖地震」以降の地震活動の評価」（令和３年３月９日）
５ 気象庁報道発表資料「東北地方太平洋沖地震の余震域で発生する規模の大きな地震の報道発表資料での表現の変更について」（令和３年４月１日）

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３．南海トラフ地震の評価の現状（Ｍ7.2）と1945年（昭和20年）の三河地震（Ｍ 前兆としての内陸地震

6.8）が発生している 。また、遡って1927年に７近い将来発生が想定される南海トラフ地震

は北丹後地震（Ｍ7.3）が発生、さらに遡っても2011年東北地方太平洋沖地震と同様、プレ1891年には濃尾地震（Ｍ8.0）が発生している。

ートが陸側プレートに沈み込み、固着域が一気に剥がれることによって生じる海溝型地震

 過去の南海トラフ地震からの周期－平成かで、津波被害等、甚大な被害が懸念される。

ら頻発化した西日本の地震の意味するもの

南海トラフ地震の前兆として重視されてい南海トラフ地震は発生形態に多様性があるるのが内陸で頻発する地震である。現時点でとともに、間隔にばらつきはあるものの周期はフィリピン海プレートと陸側プレートが強性が認められ、Ｍ８～９クラスでは100～200く固着している状態であるが、その状態が継年間隔で大地震が発生している 。また、で続すると陸側プレートが引きずり込まれ、圧記したように、本震の発生する50年ほど前か縮力が強まることとなり、内陸地震が発生しら西日本を中心に内陸での活動が始まる傾向

８６やすくなる 。
東北地方でも、通常の平穏期であれば10年があり、単発ではなく、長期で見ると一連の．．．
地震群として捉えることができる。に一度くらいしか起こらないＭ７程度の内陸地震調査研究推進本部の資料 によれば、前地震が、2011年の巨大地震の前には東北・北回の昭和の地震の規模が小さかった（室津港

陸地方で2003年宮城県北部地震（Ｍ6.4）、2004の隆起量が小さかった）ため、昭和の地震か

年新潟県中越地震（Ｍ6.8）、2007年新潟県中ら平均値で88.2年後に次の南海トラフ地震の越地震（Ｍ6.8）、2008年岩手・宮城内陸地震発生が予測されるとしている（図表５）。昭和８６（Ｍ7.2）と立て続けに起きていた 。この特の地震から既に75年以上が経過しており、こ異な現象は、「固着域」が大きな圧縮力を受けの予測によれば、あと10年余りで次の南海ト続けていたため内陸地震が起きやすくなってラフ地震が発生することになる。

いたことにより発生したものであることが、（図表５）過去の地震から推定される次の地震ま2011年の巨大地震発生後に明らかとなった。

での間隔

南海トラフ地震についても、これまでの主なものを見ると、南海トラフ地震の発生前後には、沈み込まれている陸側のプレート内でＭ７クラスの地震が多く発生する傾向があることが歴史的にも分かっている。
直近の南海トラフ地震は、1944年（昭和19年）の昭和東南海地震（Ｍ7.9）と1946年（昭和21年）の昭和南海地震（Ｍ8.0）であるが、（出典）地震調査研究推進本部「南海トラフの地震活動の長期評価（第二版）」（平成25年５月）

その前後には1943年（昭和18年）の鳥取地震

６ 佐藤比呂志「巨大地震はなぜ連鎖するのか」（NHK出版新書・2016年発行）
７ 三河地震は昭和東南海地震の最大規模の余震とする説も同地震からの誘発地震とする説もある。これらの４地震
は、1943年から1946年までの終戦前後に４年連続で1,000人を超える死者を出したが、終戦の混乱期に情報が錯綜した面がある。
８ 地震調査研究推進本部「南海トラフの地震活動の長期評価（第二版）」（平成25年５月）

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この仮説によれば、既に次の活動期に入っるか全く予想がつかないだけに今後も警戒がており、一連の活動の範疇とみることができ必要である。

る地震としては1993年の能登半島沖地震（Ｍ6.6）を皮切りに、1995年兵庫県南部地震（Ｍ スロースリップ（ゆっくりすべり）

7.3）（阪神・淡路大震災）、2000年鳥取県西部

2011 年の巨大地震以降、特に注目され、防地震（Ｍ7.3）、2005年福岡県西方沖地震（Ｍ災計画上も重視されるようになったのが、海7.0）、2007年能登半島地震（Ｍ6.9）、そして溝型地震発生前の「スロースリップ（ゆっく2016年の熊本地震（Ｍ7.3）、2018年の大阪府りすべり）」現象であり、南海トラフ地震との北部地震が挙げられる。

関連性について研究が進められている。

拙稿「平成期の自然災害を振り返る－保障

スロースリップはプレート境界で固着度ののあり方概念をも激変－」（共済総研レポート

弱い領域においてゆっくりと滑る現象であ№163（2019.６））にも記したが、1993年の能り、人間には感じない地震を起こしている（図

登半島沖地震より前においては、1946年の昭表６）。2011年の東北地方太平洋沖地震の際

和南海地震以降、西日本では目立った地震災は、１か月ほど前から本震の震源域に向かっ害はほとんど発生してこなかった。そのためてスロースリップが生じていたことが分かっ昭和末期の頃は、地震損害を共済や保険で担ており 、固着が強い領域に力が集中していっ保する仕組みが普及してきたにも拘らず、西た結果、一気に固着が剥がれることにつなが９

日本を中心に地震損害担保は不要との意見が支配的であったほどである。

（図表６）南海トラフ巨大地震想定震源域におけるゆっくりすべりの発生状況

ところが平成に入って西日本各地でこれだけ大きな地震が発生するようになっている。これは、明らかに南海トラフの巨大地震に向かっての長期間にわたる前兆現象として捉えることができると考えられる。
ここで注意すべきことは南海ト

長期的ゆっくりすべり

ラフ地震では海溝域での活動であることから津波の被害がより深刻

短期的ゆっくりすべり化するのに対し、内陸での地震は直下型の活断層型地震であるために、地震エネルギーが大きくなくても真上では揺れによる甚大な被害が生じる点であり、どこで起き（出典）気象庁ＨＰ「南海トラフ地震について」（https://www.data.jma.go.jp/svd/eqev/data/nteq/nteqword.html）に筆者加筆

９ 東京大学地震研究所 加藤愛太郎研究室ＨＰ「2011年東北地方太平洋沖地震（Ｍｗ9.0）の発生前に見られたゆっくりすべりの伝播」より（https://www.eri.u-tokyo.ac.jp/people/akato/research_contents.html）。詳細は「2011年東北地方太平洋沖地震の特徴について」（地球化学46(2012)）。

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環 境４．その他の地震活動の長期評価った可能性があるとされている。

 切迫した千島海溝沿いの超巨大地震

スロースリップには、数日～１週間程度かけてすべる短期的ゆっくりすべり（深部低周千島海溝は、2011年の東北地方太平洋沖地波地震と言われる微動を観測）や数ヶ月から震をもたらした日本海溝に沈み込むプレート数年間かけて継続的にゆっくりとすべる長期的ゆっくりすべりなどがあるが、図表６のよと同一のプレート（太平洋プレート）が沈み．．．
込んでいることから、発生しうる超巨大地震

うに南海トラフ地震の想定震源域で頻発してを考慮するという前提で、長期評価がまとめおり、想定震源域（固着の強い領域）の手前られている（「千島海溝沿いの地震活動の長期でスリップが止まるという現象なども観測さ評価（第三版）（2017年（平成29年）12月）」）。

10

れており、継続的に観測が行われている 。

これによれば、北海道東部太平洋側で、沿このようなスロースリップに関する今後の岸から１～４km内陸まで浸水するような津波研究成果も踏まえつつ、通常とは異なるスロが17世紀に発生したと推定され、津波堆積物ースリップが発生した場合などに、気象庁が調査によると、このようなＭ8.8程度以上と評「南海トラフ地震臨時情報」を発表すること価される超巨大地震が（ばらつきはあるものとしている。の）平均で約340～380年間隔で発生したと評価されている。17世紀の発生から400年程度経 津波確率の試算

過しているため、超巨大地震の発生が切迫し南海トラフ地震では津波の被害が甚大となている可能性が高いとし、今後30年以内に７る可能性が指摘されるが、南海・東南海・東～40％の発生確率と高い値が算出されてい海域が時間的にずれて滑るか同時に滑るかにる。なお、超巨大地震より規模が小さいＭ7.8

よっても地震の規模や津波の高さ等が異なっ～8.5程度のプレート間巨大地震は根室沖でてくる。地震調査委員会では、同時にずれた70％程度と算出されている。とされる宝永地震（1707年、Ｍ8.6）クラスをこの長期評価が公表された翌年の2018年最大規模と想定し、様々な震源域の組み合わ（平成30年）９月には北海道胆振東部地震（Ｍせ（176パターン）を想定して、今後30年以内6.7）が発生した。３．で述べたように、海に津波の高さが３ｍ以上、５ｍ以上、10ｍ以溝型巨大地震が起きる前には陸側プレートに上になる確率を計算し、「南海トラフ沿いで発かかる圧力が増すことにより内陸の活断層型生する大地震の確率論的津波評価」（2020年

地震が頻発する傾向がある。この圧力によっ（令和２年）１月）として発表した。て隆起してできたのが日高山脈であるが、北詳細な分布図等は防災科学技術研究所の海道東部ではひずみの蓄積ペースが速くなっ「津波ハザードステーション」に掲載されてている。

おり、沿岸部においては防災上の知識として日高山脈周辺での活断層地震としては、確認が必要であるが、海岸の津波高が３ｍ以1982年（昭和57年）の浦賀沖地震（Ｍ7.1）や上になる確率を例にとると、南岸の広い範囲2013年（平成25年）の十勝地方南部地震（Ｍで26％以上となっている。

6.5）などが起きているが、さらに胆振東部地震が発生したことは、千島海溝の巨大地震に10 国土地理院、防災科学技術研究所、気象庁や産業技術総合研究所において常時、地殻変動や地面の傾きなどを精密に測定・監視する体制がとられている。

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向けて切迫した状況を示すものと理解するこ

禄地震と大正地震の間に平均で27.5年の間隔とが妥当と思われる。

で発生しており、この地域で30年以内に発生する確率は70％程度と評価されている。
また、元禄地震と大正地震の間の220年間を 震源域の多様性が高い相模トラフ沿い地震の評価

みると前半は比較的静穏で後半に活発化して首都圏に甚大な被害をもたらすことが懸念

おり、大正地震以降は静穏な期間が継続してされる相模トラフ沿いの地震についても「相いる（近年では1987年の千葉県東方沖地震（Ｍ模トラフ沿いの地震活動の長期評価（第二版）6.7）が最後）ことから、今後、活動が活発化（2014年（平成26年）４月）」として公表されしていく可能性がある。首都圏直下型等の可ている（図表７に抜粋）。

能性も十分考えられる状況で、今後の地震活動に留意する必要がある。

相模トラフ沿いで起こる地震は、その震源域に多様性があり、図表７の評価対象領域内のど
これによれば、1703年の元禄地震（Ｍ8.1）

５．全国地震動予測地図2020年版の概要や1923年の大正地震（Ｍ7.9）（関東大震災）以上の評価なども踏まえたうえで、全国地のようなＭ８クラスの地震については30年以震動予測地図2020年版が本年３月に公表され内にほぼ０～５％という評価であるが、図表た（確率の評価基準日は2020年１月１日）（図７のとおり、Ｍ７程度の地震については、元表８）。

こかで発生するものとして評価されている。

（図表７）相模トラフ沿いのＭ７程度の評価対象地震と発生時期（出典）地震調査研究推進本部「相模トラフ沿いの地震活動の長期評価（第二版）」（2014年（平成26年）４月）※ 「本評価」では1703年元禄地震以降を対象として長期評価を行っている。

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環 境（図表８）確率論的地震動予測地図（今後30年間て、プレートの動きとそれから生じる力のかに震度６弱以上の揺れに見舞われる確かり方が誘因となって引き起こされているの率）

である。
地震の周期が何十年・何百年、個々の活断層型に至っては何千年周期と言われるなかで、プレート理論が主唱されるようになってからまだ数十年程度しか経っていない。この10年間だけでも観測技術の高度化とともに新たな知見が見出される状況であり、今後の地震活動の評価手法や確率理論は確実に進展していくものと思われる。
このような状況を踏まえ、これからのリスク分析・防災対策への応用等の観点から、今後の地震評価研究の動向を注視していく必要があろう。
（2021年７月１日 記）（出典）全国地震動予測地図2020年版

全体的な傾向は従来と変わらないが、北海道南東部や仙台平野の一部、首都圏などが、２.～４.で記した長期評価に即して高い確率となっている。また、2018年版との比較では、東北地方太平洋沖地震後の地震活動を考慮したことによる確率の増加および震源域の多様性や地盤構造モデルの改良等を反映させたより精緻な見直しなどがなされている。

６．おわりに
東北地方太平洋沖地震から10年の間に、多様な地震活動が分析されてきたが、従来以上に明確になってきたのは、個々の地震が単独で起こるものではなく、内陸地震、海溝地震、活断層地震など、時間的にも空間的にも密接に関連している点である。全ての地震におい30

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