４−３

2009 年 12 月 24 日 房総半島東岸の地震
The earthquakes below the eastern coast of the Boso Peninsula in December 24,
2009
防災科学技術研究所
National Research Institute for Earth Science and Disaster Prevention

2009 年 12 月 24 日房総半島東岸のほぼ同じ場所で M4 クラスの地震が続けて 2 イベント発生し最大震度 3 の揺れが観測された．ここは房総スロースリップイベント（SSE）が平均 6 年間隔で繰り返し発生する場所であるため 1）-3）地震活動および傾斜変動を詳しく調べた．
今回の地震および周辺の震央分布を第 1 図に示す．星印は相似地震を示す．12 月 24 日 6 時 1 分に M3.6 の地震が発生し，ついで約 1 時間後の 7 時 22 分に M3.8 の地震が発生した．発震機構解は
防災科学技術研究所 Hi-net・F-net ともフィリピン海プレートの運動方向に圧縮軸を有する低角逆断層型だった．今回の地震について木村（2010）1）に従い相似地震解析を行ったところ，どちらの地震も相似地震だった．第 2 図に，今回の地震が含まれるグループのすべり履歴を第 1 図の範囲の平均積算すべりとともに示す．いずれの地震も，それぞれのグループで見ると過去 30 年間で今回が 2 回目であり，今回初めて相似地震と判定された．周辺では相似地震は定常的に発生しており（第 2 図，赤線），今回の地震は規模が大きいため再来間隔が長く，今回初めて同定されたと考えられる．第 1
図の範囲で深さ 30km 以浅の M-T を第 3 図に示す．今回の地震に先立って，今回の地震の南で 12月 17 日にも M3.3 の地震が発生している．この地震の発震機構解も低角逆断層型だった（第 1 図）．
深さは今回の地震とほぼ同じである．
詳細な震源分布を見るため，この領域は厚い堆積層に覆われることから近傍の掘削長 800m 以上のボアホール観測点を用い均質観測点法によって震源を再決定した．震源決定には Hirata andMatsuʼura（1987）4）による Hypomh を用いた．再決定結果の震央分布および南北断面を第 4 図に示す．
次に構造探査の結果と比較した．この領域のすぐ東側の浅海域で深部反射法構造探査が行われフィ
リピン海プレートの詳細な構造が明らかにされている（木村，2005）5）．これによると，フィリピン海プレートの最上部にシート状の低速度層がイメージングされ，周辺の構造との比較から火山性砕
屑物・火山岩層（以後 VCR 層とする）と解釈されている 5）．震源分布と比較すると，およそ 35.3°より北では相似地震は VCR 層の下面に沿って分布し，これより南では VCR 層の上面に沿って分布する．さらに南には VCR 層の上面に沿う震源の並びが見える．12 月 17 日および 24 日の地震は
VCR 層の上面に沿って分布した．
最後に傾斜変動を調べた．今回の活動域直上の KT2H（勝浦東）観測点の記録を見ると，12 月
16 日頃から北下がりの傾斜変化が見られる（第 5 図）．変化量は約 2.4 μ radian である．この変動がフィリピン海プレートの境界での SSE によるとして，試行錯誤的に断層モデルを求めた．ここで，深さ・傾斜角は構造探査の結果を用い，走向は F-net モーメントテンソル解を元にし，サイズは固定した．得られた結果は観測された傾斜変動をほぼ再現でき，地震発生域と隣接する（第 6 図）．なお，近傍の CBAH（千葉）観測点では明瞭な変動は捉えられなかった．2007 年房総 SSE の際は，KT2Hで 0.7 μ radian，CBAH で 0.3 μ radian の変動が捉えられた（第 7 図）6）．これらのことから今回はSSE が発生していたとしても規模が小さく KT2H のごく近傍でのみすべりが発生したと考えられる．
得られた断層モデルのサイズ・規模を見ても，2007 年房総 SSE は 24 × 61 km，Mw6.6 だったのに－ 122 －対し，今回は 10 km 四方で Mw5.5 と小さい（第 6，8 図）．
以上から，1 つの可能性として以下のようなモデルが考えられる．今回の地震発生域の南から SSEのすべりが起き始め，12 月 17 日の地震が誘発されるとともに，北にすべり域が拡大した．すべり量が増大するとともに 12 月 24 日の地震が誘発され近傍でも地震が発生した．
謝辞
気象庁の WEB ページで公開されている気象データを使用させていただきました．記して感謝いた
します．
（木村尚紀・武田哲也）
Hisanori Kimura and Tetsuya Takeda

参考文献

1）木村尚紀（2010）関東地方の相似地震，地震予知連絡会会報，83，596-608．
2）Hirose, H., S. Sekine, H. Kimura, K. Obara（2008）Source Process of the 2007 Boso Slow Slip Event
With an Earthquake Swarm From Tiltmeter Data, Eos Trans. AGU 89（53）, U32A-02.
3）Ozawa, S., H. Suito, and M. Tobita（2007）Occurrence of quasi-periodic slow-slip off the east coast ofthe Boso peninsula, Central Japan, Earth Planets Space, 59, 1241–1245.
4）Hirata, N. and M. Matsuʼura（1987）Maximum-likelihood estimation of hypocenter with origin timeeliminated using nonlinear inversion technique, Phys. Earth Planet. Inter., 47, 50 - 61.
5）木村尚紀（2005）関東地方南東沖におけるプレート構造と繰り返し地震，東京大学博士論文 ,pp. 147.
6）Sekine, S., H. Hirose, H. Kimura, and K. Obara（2007）The 2007 Boso Slow Slip Event and theassociated earthquake swarm, Eos Trans. AGU, 88（52）, T21A-0363.
7）Tamura, Y., T. Sato, M. Ooe, M. Ishiguro（1991）A procedure for tidal analysis with a Bayesian
information criterion, Geophys. J. Int., 104, 507-516.

－ 123 －2002/9/1 - 2010/2/10
Z<40km N=880
140.2˚ 140.3˚ 140.4˚

10 cm

A. 2009/12/24 35.3˚
06:01
H=14.4km M3.6

積算すべり

B. 2009/12/24
07:22
H=13.5km M3.8

AB

H=23km Mw3.9
1988

H=20km Mw3.7

35.2˚

2009/12/17
11:42
H=14.0km M3.3

第2図35.1˚Fig. 25 km 10 15 20 25 30 35 40Depth(km)

1997

2000
year

2003

2006

2009

2009 年 12 月 24 日の相似地震のグループのすべり履歴 ( 緑，青 )および第 1 図の範囲内の相似地震から推定した平均積算滑り( 赤 )．
Cumulative slip histories for groups in which earthquakes in December
24, 2009 are included (green and blue lines) and averaged cumulative
slip history for repeating earthquakes shown in Fig. 1 (red line) areshown.

2007/1/1 - 2010/2/1
Z<40km N=557

S35.1

第2図
防災科学技術研究所
島弧地殻
木村尚紀

35.2

35.3

N10
低速度層

2030

フィリピン海プレート

404.0

第4図

3.0
MFig. 1房総半島東岸の震央分布．左上図に対象領域を赤枠で示す．シンボルのカラースケールは震源深さを，星印は相似地震を示す．
2009 年 12 月 1 日以降の地震を黒太枠で示す．主な地震の Hi-net
および F-net による発震機構解を深さとあわせて示す．Hi-net 震源の深さは再決定結果による．
Epicentral distribution below the eastern coast of the Boso Peninsula.
The target region is shown in the upper left panel with red lines. Colorsof symbols denote hypocentral depths and stars denote repeatingearthquakes. Earthquakes after December 1, 2009 are shown with thickblack lines. Focal mechanisms determined by NIED Hi-net and F-net
are shown with hypocentral depths for major earthquakes. Hypocentraldepths from relocated earthquakes are shown for Hi-net.

1994

Depth(km)

第1図

1991

2.0Fig. 4

1.005

12Dec/2009

1926

第 3 図 第 1 図，30km 以浅の地震の M-T 図．
Fig. 3 M-T diagram for earthquakes shallower than 30 km in Fig. 1.

− 124 −

震源再決定結果による震央分布および南北断面 ( 縦横比は 1:1)．
図の見方は第 1 図と同じ．房総半島東岸沖の深部反射法構造探査によりイメージングされた低速度層をあわせて示す ( 青領域 )．測線は第 1 図左上図に青線で示す．
Epicentral distribution and N-S cross section of relocated earthquakes(V:H=1:1). Plotting method is the same as Fig. 1. A low velocity layer
revealed by deep seismic reflection survey off the eastern coast of theBoso Peninsula is shown (blue region). The survey line is shown by ablue line in the upper left panel of Fig. 1.

CBAH E

第5図CBAH N
KT2H EKT2H NN, E down
0.1 µ rad1050

地震発生数 [個/日]
勝浦気圧 [hPa]
15 hPa100
50013Fig. 5

勝浦雨量 [mm]20272009 年 12 月 1 日 か ら2010 年 1 月 9 日までの傾斜時系列．上方向への変化が北・東下がりの傾斜変動を表す．BAYTAP-G7)により潮汐・気圧成分を除去した．同地域での地震発生数・気圧変化および雨量をあわせて表示した．観測点の配置は図 6および 8 を参照．

lat. 35.16
lon. 140.35
strike 240 °dip 5 °
depth 14 km slip 5.00 cm
leng. 10 km
wid. 10 km
M0 2.00e+17 Nm M W 5.5
rake 90 °km
05KT2H35.2˚N

Slip
3 cm

Tilt

Obs.
Calc.

140.2˚E

Dec 2009

Time series of tiltmeter records, frequency of earthquakes per day, atmosphericpressure and precipitation at Katsuura from December 1, 2009 to January
9, 2010. ʻNʼ and ʻEʼ following a station code with four characters denotethe northward and eastward ground down components, respectively. Tidalcomponents and atmospheric pressure response estimated by BAYTAP-G7) wereremoved. Station locations are shown in Figs 6 and 8.

第6図

Fig. 60.2 µ rad140.4˚E

第 5 図の破線で示した
期間に KT2H( 勝浦東 )観測点で観測された傾斜変化ベクトル ( 青矢印 )・ こ の デ ー タ か ら推定された SSE の断層モデル ( 赤矩形・矢印 )・モデルから計算される傾斜変化ベクトル ( 白抜き矢印 ) を示す．同
じ期間の震央分布を橙色の丸印で示す．

Observed tilt change vectors for a period shown by dashed lines in Fig. 5 (bluearrow), the estimated fault slip (a red arrow) and rectangular fault locationand geometry (a pink rectangle) based on the tilt change vectors, and thecalculated tilt changes due to the fault model (open arrow) are shown. Orange
dots show epicenters occurred in the same period.

第5図
防災科学技術研究所
木村尚紀

N, E down

CBAH E

第7図

CBAH N

Fig. 7
KT2H N
0.1 µ rad地震発生数 [個/日]KT2H E2007 年房総 SSE の際の傾斜時系列．2007 年 8
月 5 日から 8 月 24 日までの記録を示した．図の見方は第 5 図 と同じ．
Time series of tiltmeterrecords from August 5 to24, 2007 due to the Boso
SSE in 2007. Plottingmethod is the same as Fig.
5.

km
36˚N0lat.

50

NRTH

CBAH

35.2˚N139.2˚E

SRKH

KT2H

Tilt
Slip
0.5µ rad10.0 cm Obs.
Calc.

34.8˚N139.6˚E

140.0˚E

140.4˚E

140.8˚E

第8図lon. 140.65° E

HA2H
CH2H

35.6˚N

34.91 ° Ndepth

14 [km]strike

270 °

dip

16°

rake

105 °

length24 [km]width

61 [km]slip

15.6 [cm]MW

6.6

Fig. 8M0 9.35e+18 [Nm]141.2˚E

千葉気圧 [hPa]
千葉雨量 [mm]− 125 −

第8図
防災科学技術研究所
木村尚紀

2007 年 房 総 SSE の 断層モデルおよび傾斜変化 ベ ク ト ル (Sekine etal., 2007)6)．図の見方は第 6 図と同じ．
Tilt change vectors andrectangular fault locationand geometry for the Boso
SSE in 2007 (Sekine et al.,2007)6). Plotting method is
the same as Fig. 6.