224

地震予知連絡会 50 年のあゆみ

第2部

この 10 年の主な地震及び地殻活動

1 １．平成 30 年北海道胆振東部地震（2018 年 9 月 6 日，M6.7）
高橋 浩晃（北海道大学理学研究院）
１
 ．はじめに2018 年 9 月 6 日 3 時 7 分ころ，北海道胆振地方中東部を震源とする M6.7 の地震が発生した．震源に近い厚真町鹿沼の気象庁震度観測点で，北海道では観測史上初となる震度 7 を記録したほか，安平町，むかわ町で震度 6 強の強い揺れを観測した．震源から約 60km 離れた札幌市東区でも震度 6 弱となり，道央を中心に広範囲に強い揺れとなった．気象庁はこの地震を「平成 30 年北海道胆振東部地震」と命名した．
この地震では，強震動により明治以来最大面積となる同時多発斜面崩壊が震源に近い厚真町を中心に発生した 1）．直接死 41 名のうち，厚真町の 36 名は全員斜面崩壊によるものであった．強い揺れによる発送電設備の損傷などにより，日本初となる同一エリア全域大規模停電（北海道ブラックアウト）が発生し，生活・産業・物流に大きな影響が出た．北海道大学の札幌キャンパスもブラックアウトと同時に停電となったが，非常用自家発電装置が自動起動し，地震波形のテレメータ処理系を運用することが出来た．しかし，震源域に近い地震観測点では，停電により欠測となった事例もあった．震源から 50km 以上離れた札幌市清田区や東区では，埋め立て盛土の液状化が発生し，住宅地の地盤などに大きな被害が出た．

図１ 気 象庁震源による平成３０年北海道胆振東部地震の半年間の余震の震央分布（上）と東西方向に投影した深さ分布（下）．マグニチュード 1.5 以上．メカニズム

２．震源メカニズム・余震活動・断層すべり分布

解は気象庁による CMT 解．

震源域は，石狩低地帯南東縁部に位置する．余震域の西側には，主要活断層である石狩低地東縁断層帯南調な領域は，本震時の大すべり域にほぼ一致しているよ部の地表トレースが隣接している．

うに見える 4）,5）,6）．大すべり域を取り囲むように余震活

気象庁によるこの地震の震源の深さは 37km で，陸側プレート内で発生する地震としては極めて深い．本震の震源メカニズムは，東北東―西南西方向に圧力軸を持ち，初動解では横ずれ成分を含む逆断層，CMT ではほぼ純粋な逆断層であった ．初期破壊から主破壊に至る過程
2）でメカニズムが変化した可能性がある．GNSS と InSAR
による地震時地殻変動データより推定された断層パラメータは，CMT 解析から得られた震源メカニズム解の東落ちの高角節面とよく一致する ．
3）

余震は，南北走向の約 30km の範囲で発生している（図1）．この余震域の広がりは，本震直後には既に形成されていて，時間とともに拡大したようには見えない．余震は，深さ 15-40km の東落ちの高角面上に分布し，震源メカニズム解のうち東傾斜の節面にほぼ一致する．また，余震は，深さ 15-20km と 25-40km の二つの領域に分かれて発生しているように見える．中央部の余震活動が低動が活発である現象は，一般的に見られる性質である．
断層破壊は，南北方向に延びた余震域の中央付近の最深部にあたる深さ 35-40km 付近から始まった．しかし，この場所での相対的なすべり量は小さい．大きくすべった領域は，それよりも 10km 程度浅い，深さ 20-30km 付
4）
, 5）
, 6）
．破壊は，震源から南お近に位置している（図 2）

よび北方向に進展した．最終的なすべり量は，余震域の南半分で大きい．一方，多くの被害を出した同時多発斜面崩壊は，余震域の北半分に集中して発生している．余
震域の北半分の領域では，斜面崩壊の素因となった表層の降下火砕堆積物が，南側に比べて厚いことが知られている．
余震数は，時間とともにべき乗で減少する本震余震型の特徴を示していて，ETAS モデルで概ね説明可能である 7）．これまでの最大余震は，2019 年 2 月 21 日に発生した M5.8 で，厚真町鹿沼で最大震度 6 弱を観測した．

地震予知連絡会 50 年のあゆみ

第４章

この 10 年の主な地震（2009 年～ 2018 年）

12）
図 3 Iwasaki et al.（2019）による震源域を含む日高衝突帯の詳細な地下構造．本震および余震の多くは上部マントル内で発生している．千島弧の下部地殻の下部がデラミネーションして震源域の近くまで西進している．
震源域の浅部には低速度の厚い堆積層が存在する．

下部地殻に相当する可能性がある．東に緩く傾斜する東北日本弧地殻の表層部には，厚さ 8-10km 以上にも及ぶ
図2 A
 sanoandIwata（2019）6）によるすべり量分布（上）モーメントレート関数（下）．星印は本震の震源を示す．
図の左側が南側である．

地殻の下部がデラミネーションしていることも改めて確認された．

今回の余震域の西側には，主要活断層である石狩低地東縁断層帯南部の地表トレースが隣接して存在する．
この活断層の形状は，北北西―南南東走行の上端深さ0km とする低角東落ちとされている ．一方，今回の地
8）

震の余震域は，石狩低地東縁断層帯南部に比べ有意に深く，メカニズム解や余震分布も高角の東落ち傾斜といったように，活断層の形状とは違っている．
InSAR 解析によって，震源域の地表に，リニアメント状の地殻変動が発見された 9）．このリニアメント状地殻変動の位置や走行は，石狩低地東縁断層帯の地表トレースの南方延長部に相当する．しかし，この地表リニアメントと今回の深い震源断層，あるいは，既存活断層との関係については不明である．地震断層から離れた場所での副次的な地殻変動は，2007 年新潟県中越沖地震 10）や2016 年熊本地震

地震波速度が遅い堆積層が存在すること，千島弧の下部でも確認されており，活断層や褶曲

11）構造の発達を考えるうえで興味深い現象である．

自然地震を用いた広域的な地震波速度トモグラフィー
からは．震源域が東西方向の速度構造境界付近に位置
し 3）,13），余震は厚化した下部地殻内で発生しているとする考えが示されている 13）．また，震源域は減衰構造の境界にもなっている 13）,14）,15）．比抵抗構造探査からは，低分解能ながら震源域付近に低比抵抗体の存在が示唆されている 16）．
本震の震源が 37km と非常に深く，余震も深部で多く発生している原因として，震源域での低い地殻熱流量との関係が指摘されている 12）,13）．制御震源による構造モデ
ルでは，デラミネーションした千島弧の下部地殻が震源域の東側深さ 60km 付近まで達している様子が描かれている．この特異な構造ために，最上部マントルでの熱循環が妨げられ，深部での脆性破壊を可能とするモデルが提案されている 12）．また，断層面傾斜が約 70 度と高角であり，高圧の間隙流体が関与していた可能性もある 12）,15）．
４．震源域周辺の地殻活動と将来予測

３．震源域周辺の地下構造
制御震源地震探査データから，震源域を含む日高衝突帯の複雑な地下構造が明瞭にイメージングされた．震
源域での地殻の厚さは 16-22km と薄く，モホ面の深さは 25km 程度であり，本震を含む多くの余震が上部マントル内で発生していることが明らかになった（図 3） ．
12）

本震時の断層すべりモデルとの比較では，大すべり域は今回の震源域である胆振地方中東部では，1942 年のM5.0 や 1949 年の M5.1 などの地震が発生していたが，M6 を超える地震は今回が初めてであった．
1988 年 7 月 21-22 日には，今回の震源域とほぼ同じ場所で群発的な活動があり，M3.8 の最大地震を含め 6回の地震があった．うち 3 回は厚真町などで震度 1-2 の揺れを記録している．なお，深さは 25-28km に推定さ

225

226

地震予知連絡会 50 年のあゆみ

第2部

この 10 年の主な地震及び地殻活動

19）
図5 O
 htani and Imanishi（2019）
による石狩低地東縁断層帯南部でのΔ CFF の時間発展．

18）図4 O hzono et al.（2019）
による石狩低地地帯のひずみ速度空間分布．1996 年から 2003 年⼗勝沖地震前まで（上），2014 年から 2018 年まで（下）．石狩低地

平成 30 年北海道胆振東部地震は，規模が M6.7 と中帯では周辺より一桁程度大きな圧縮ひずみ場となって規模で震源が 37km と深いにも関わらず，強震動によりいる．

同時斜面崩壊やブラックアウトなどの大きな災害を引きれている 17）．ほぼ同じ場所では，1993 年に深さ 20kmの M4.4，2002 年に深さ 12km の M3.5 も発生している．
2017 年 7 月 1 日には，今回の震源域から西に約 10km 離れた深さ 27km で M5.1 の地震が発生し，安平町早来で震度 5 弱，厚真町京町で震度 4 を観測した．このように，今回の地震の震源域では，深さ 20km を超える地震が散発的に発生していた．
長期間 GNSS データの解析によると，今回の地震の震源域を含む石狩低地帯は，ひずみ速度が周辺部よりも 1 桁程度大きい「ひずみ集中帯」となっている（図 4）．
ひずみが集中する原因として，弾性定数が小さい厚い堆積層の影響が検討されている 18）．石狩低地帯東縁断層からサハリンに抜ける南北ラインが，現在もテクトニックブロックの境界として機能しているとする考えもある．
今回の地震の断層運動は，隣接する石狩低地東縁断層帯で想定されている逆断層運動を促進する静的応力変化をもたらした．粘弾性効果を含めた推定からは，

3）
, 19）

石狩低地東縁断層帯で数十年にわたり応力上昇が続く可能性が指摘されている（図 5）19）．石狩低地帯東縁断層帯では，地震本部により M7.7 ～ 7.9 程度が評価されており，今後の地殻活動を注意深く監視していく必要がある．

５．おわりに起こした．このような深い場所で地震が起こる原因について，日高山脈周辺の複雑な地殻マントル構造という条件の中で，地殻流体や地殻熱流量の影響などを含め，より詳細な地下のイメージングからモデル化を進めることが期待される．
札幌市をはじめ，震源距離 100km 程度までの範囲では，一般的な距離減衰式を上回る最大加速度や最大速度となった 20）．防災面からは，今回のような上部マントルを震源とする地震の強震動について，震源と地盤特性の両面から検討を進める必要がある．
地表で見られる活断層の深部形状については，いまだ未解明な点が多い．地表で見られる石狩低地東縁断層帯と，今回の地震の深い震源断層との関係の有無も不明である．震源断層と地表活断層の実態を明らかにする調査研究をさらに進めることが望まれる．
参考文献
1）国土交通省，2018．
http://www.mlit.go.jp/river/sabo/h30_iburitobu/181005_sediment_volume.pdf.
2）Katsumata et al., 2019. Earth Planets Space, 71, 53.
3）Kobayashi et al., 2019. Earth Planets Space, 71:62.
4）Kobayashi et al., 2019. Earth Planets Space, 71, 63.
5）Kubo et al., 2019. Earth Planets Space, 71, 98.
6）Asano and Iwata, 2019. Earth Planets Space, 71, 101.
7）Kumazawa et al., 2019. Earth Planets Space, 71, 130.

地震予知連絡会 50 年のあゆみ

8）地震本部，2010. 石狩低地帯東縁断層帯の長期評価（一部改訂）．

第４章

この 10 年の主な地震（2009 年～ 2018 年）

14）Nakamura and Shiina, Earth Planets Space, 71, 114.
15）Hua et al., 2019. Scientific Reports, 9, 13914.

9）Fujiwara et al., 2019. Earth Planets Space, 71, 64.

16）Ichihara et al., 2019. Earth Planets Space, 71, 100.

10）Nishimura et al., 2008. Geophysical Res. Lett., 35,

17）札幌管区気象台，
2000．北海道の地震活動（第 2 版）．

L13301.
11）Fujiwara et al., 2016. Earth Planets Space, 68:160.
12）Iwasaki et al., 2019. Earth Planets Space, 71, 103.
13）Kita, 2019. Earth Planets Space, 71, 122.

18）Ohzono et al., 2019. Earth Planets Space, 71, 50.
19）Ohtani and Imanishi, 2019. Earth Planets Space, 71,57.
20）高井・重藤，2019．地震ジャーナル，67，10．

227