地震ジャーナル●Earthquake Journal

74 2022年12月

74

2022年 12月
エッセイ募集中！ 災害教訓を地図で伝える「自然災害伝承碑」 ●飛田幹男
2020年12月頃から続く能登半島の群発地震と地殻変動 ●西村卓也/平松良浩/
太田雄策＿＿＿1

稠密地震観測網で捉えられた長野県北部の地震の前駆過程 ●Enescu Bogdan/下條賢梧/
八木勇治/武田哲也＿＿10
東濃地震科学研究所の設立・終了と研究活動および将来の地震予知研究に関する私見 ●石井紘＿＿＿18

全球統合測地観測システム（GGOS）

社会と科学を支える位置の基盤 ●宮原伐折羅＿＿32
歴史は繰り返す−伊東沖群発地震 ●川端信正＿＿＿37

宇宙線ミューオンで探る跡津川断層浅部の構造 ●池田大輔＿＿＿46●書評＿＿＿＿＿56●新刊紹介＿＿＿59●ADEP情報＿＿60

囲み記事

2021年トカラ列島近海の地震活動

地震予知総合研究振興会

中尾 茂/八木原寛/
仲谷幸浩/平野舟一郎＿＿＿42
2022年３月16日福島県沖の地震（Ｍ7.4）
加藤愛太郎＿＿＿52

地震予知総合研究振興会
ASSOCIATION FOR THE DEVELOPMENT OF EARTHQUAKE PREDICTION

エッセイ

募集中！ 災害教訓を地図で伝える「自然災害伝承碑」
飛田幹男「ここより下に家を建てるな」．これは，昭和三陸
お も え あね よし
地震（1933 年）後に，岩手県宮古市重 茂姉 吉 地区に建立された「大津浪記念碑」という石碑に書かれた碑文です．この碑文には，明治三陸地震（1896 年）と昭和三陸地震の際，津波がここまで来て，集落が全滅したことなども記されています．その後，姉吉の集落は，この教えを守り，ここより高台に造られ，
飛田幹男
2011 年東北地方太平洋沖地震の津波では被害を免
［とびた
みきお］
れました．
前職 国土交通省国土
地震，津波，洪水，火山災害，土砂災害等の自然
地理院長
災害の記録・警告・教訓を記載したこうした石碑を
略歴 1961 年生まれ．
「自然災害伝承碑」と名付け，地図上に示す取組が東北大学理学修士．京
令和元年からスタートしました．自然災害伝承碑の
都大学理学博士．国土
地図記号も新設され，2 万 5 千分 1 地形図にも掲載
地理院，NASA/ジェット推進研究所，建設大され始めています．ウェブ地図「地理院地図」には，学校，宇宙航空研究開
令和 4 年夏現在 1,400 件を超える自然災害伝承碑が発機構を経て，2021 年
登録されています．地理院地図上で自然災害伝承碑
国土地理院長，2022 年のアイコンをクリックすると，石碑の写真の他，碑退職
銘，災害名，建立年，所在地住所，伝承内容を見る
研究分野 宇宙測地学ことができます．また，地理院地図ならこの伝承碑
著書 「世界測地系との標高が，簡単に読み取れます．姉吉の大津浪記念
座標変換」（日本測量
碑の津波遡上高は，53 m であることがわかります．
協会），「地球が丸いっ
ちなみに，2011 年の津波の遡上高は 38 m だったそてほんとうですか？」（共著，朝日選書）
うです．
これら自然災害伝承碑が電子地図に掲載されることで，より広範囲の人に伝承が伝わったり，伝承碑を訪れるきっかけとなったりするなど，防災意識の向上につながることが期待されます．各地で，自然災害伝承碑を巡るイベントも行われています．
自然災害伝承碑の地図への登録は，市町村から国土地理院への申請によって行われており，ただ今募集中です．登録数は，右肩上がりで増えている状
況であり，今の伝承碑の分布は，残念ながらいまだ災害の分布を表しているとは言えません．
執筆時点までに登録された 1,402 件の伝承碑の災害種別に着目すると，地震に関する伝承碑は 571 基で最多です．ついで，洪水が 557 基，津波が 456
基，土砂災害が 371 基，高潮が 74 基，その他が 63 基，火山災害が 43 基です．
中には，洪水・地震・津波・その他の 4 つの災害種別に該当する伝承碑が高知県に 2 基あります．また，最も多くの 102 基の伝承碑が登録されている災害は，1933 年昭和三陸地震です．第 2 位の 93 基の 2011 年東日本大震災の登録数も増えていることから，登録数が逆転する可能性もあります．
最新の地図記号「自然災害伝承碑」は，学校のテストにも出題されています．先人の教えとして，子・孫にも伝えられることを期待しています．

2020 年 12 月頃から続く能登半島の群発地震と地殻変動
西村卓也・平松良浩・太田雄策
域で地震活動も低調だった場所において，これだ
1． は じ め にけ大規模で地殻変動を伴う群発地震活動が継続した事例は珍しい．能登半島北方沖の沿岸部には，日本海に突き出た能登半島では，過去に 2007

過去に M7 級の地震の震源断層となった東北東-

年能登半島地震（M6.9，以下，M は気象庁マグ

西南西走向の海底活断層があり（図 1，井上ほか，

ニチュードを表す）や 1993 年能登半島沖地震

2010），群発地震と活断層で発生する大地震の関（M6.6）などの地殻内被害地震が発生し，輪島市

連性も懸念されている．このような背景から，門前や珠洲市などで大きな被害が生じたことを記

2022 年 7 月 11 日に開催された地震調査委員会で憶されている方も多いであろう．一方，これらのは，石川県能登半島の地震活動の評価に関連して地震の余震域を除けば，能登半島の近年の微小地「地震調査委員長見解」を発表し，一連の地震活

震活動はおおむね低調であった（図 1）．能登半動が当分続くと考えられることや今後も強い揺れ

島の最先端に位置する珠洲市では 2018 年頃からや津波に注意する必要を呼びかけた．

微小地震数が増加し始め，2020 年 11 月 30 日か

本稿では，能登半島で現在進行中の群発地震活ら地震活動が活発化した．この活動は 2021 年 7

動と GNSS 観測によって明らかになった地殻変

月頃からさらに活発化し，2022 年 6 月 19 日には，動の概要について述べ，その発生メカニズムにつM5.4 の地震（最大震度 6 弱），翌 20 日にも M5.0

いての考察を行う．

の地震（最大震度 5 強）が発生し，7 名の軽傷者と住宅の一部破損が 3 棟という被害（消防庁調2． 地 震 活 動べ）が生じた．地震活動は，本稿執筆時点（2022
年 9 月）でも高いレベルで継続しており，1 年半

能登半島の先端部で地震活動が目立ち始めたの以上にわたって群発的な地震活動が続いている．

は 2018 年 6 月のことである．この地震活動は，

地震活動が活発化した 2020 年 12 月頃からは，

ときどきバースト的な活動を伴いながら継続し，

国土地理院の GNSS 観測点において，それまで2020 年 11 月 30 日のバーストを契機として活発とは傾向の異なる地殻変動が観測され，現在も継化した．2021 年 7 月頃からはさらに活発化して続している．この非定常地殻変動の詳細分布を明現在まで活動的な状態が続いている．2020 年 11

らかにするため，京都大学防災研究所と金沢大学

月 1 日から 2022 年 9 月 13 日までの M1 以上の地

では，2021 年 9 月に 4 カ所の臨時 GNSS 観測点

震数は 1 万回に達し，震度 1 以上を記録した地震を設置し，2022 年 8 月にはさらに 2 カ所での観数は 205 回となっている．震央分布（図 2）を見測を開始した．また，近年ソフトバンク株式会社

ると，主要な地震活動域は 4 つ（以下，クラス（以下，ソフトバンク）が高精度リアルタイム測ター A，B，C，D と呼ぶ）に分かれ，それぞれ位のために設置した独自基準点によっても非定常のクラスターで活動の時間経過が異なっている．

地殻変動が捉えられている．

以下では，震源の深さの地震変化（図 3）と各ク

群発地震は，火山の周辺や沈み込み帯のプレー
ト境界で観測されることが多く，内陸の非火山地

ラスターの地震回数（図 4）を参照しながら各クラスターの地震活動の特徴を述べる．
2020 年 12 月頃から続く能登半島の群発地震と地殻変動── 1

図 1

2001〜2012 年の能登半島周辺の微小地震分布．Yano. (2017) の地震カタログを使用．陸上の主要活断層分布は地震調査委員会（2022），能
登半島北方沖の活断層については井上ほか（2010）に基づく

クラスター A は，2018 年から活動が始まった
クラスターであり，他のクラスターよりも震源が深い地震を含んでいる．15 km 以深で発生した地震（図 3）は，ほとんどがこのクラスター内で発生しているもので，2020 年 11 月から 12 月にかけて 2 回の顕著なバースト的な活動が発生した（図 4）．その後も 2021 年 2 月，3 月，11 月にバー
スト的活動があり，間欠的に活発化する特徴がある．2021 年 2 月のバーストまでは，このクラス
ターのみで地震が起こっていることや 2020 年 11月以降の震央分布が馬蹄形を示す特徴的な分布をしていること，2020 年 11 月のバースト前後で震源の深さが 15 km 以深と深くなったことから，一連の活動のメカニズムを理解するための鍵とな
図 2

能 登 半 島 群 発 地 震 の 震 央 分 布（ 期 間：
2020/11/1～2022/9/13，M≥1，深さ≤30 km）と主な地震のメカニズム（CMT）解（気象庁による）

2 ──地震ジャーナル

74 号（2022 年 12 月）

るクラスターと言えるかもしれない．
クラスター B は，クラスター A の次に活発化したクラスターで 2021 年 2 月頃から活発化した．

図 3

能登半島の群発地震活動域における震源の深さ変化

ク ラ ス タ ー D は， 最 後 に 活 発 化 し た ク ラ ス
ターで，主に 2021 年 8 月後半から地震数が増加
し た．2021 年 9 月 16 日 に は， そ れ ま で 最 大 のM5.1 の地震が発生し，2022 年初頭まで徐々に活発化する様子が見られた（図 4）．それ以降も増減を繰り返しながら活動が継続しており，2022
年 6 月 19 日と 20 日に M5.4，M5.0 の地震が相次いで発生した．
一連の地震活動では，地震が集中する深さは10 km よりも深く，バースト的な活動の後に徐々に浅部方向へ拡大している傾向がある（図 3）．
特 に ク ラ ス タ ー A で は，2018 年 6 月 か ら 2020
年にかけて震源深さの上限が 12 km から 8 km 程度まで浅くなった．このクラスターでは，2020
年 11～12 月 の バ ー ス ト 的 な 活 動 が 深 さ 14～
図 4

各クラスターにおける地震回数の時間変化．7 日間ごとの M1 以上の地震回数を表
す．クラスターの位置は，図２参照

19 km で始まり，深さ 10 km 付近の活動はいった
んは静穏化したが，再度浅部へと拡大する傾向が見られた．このような浅部への拡大は，クラス

その後 6 月頃までは，いちばん活動的なクラス

ターごとに見ても同じような傾向があり，拡大のターであり，週間地震回数も徐々に増加した．

時間経過がおおむね放物線で近似できることか

2021 年 9 月以降はやや静穏化しているが，現在

ら，流体の拡散により地震が誘発されている可能まで活動は続いている（図 4）．

性が示唆される（平松，2022）．

クラスター C は，2021 年 7 月から現時点まで最

地震のメカニズム解を見ると，防災科学技術研も活動的なクラスターである．ここでは 2021 年 5究所や気象庁によってメカニズム解が決定された

月頃から地震数が増え，9 月頃までは時を追うご

ほとんどの地震は，西北西～東南東方向から北北とに活発化した．それ以降は週 50 回程度から 130

西～南南東方向に主圧力軸を持つ逆断層型で，M5回程度までの増減を伴いながらも，継続的な活動

以上の地震についても同様である（図 2）．このよが続いている（図 4）．M4 以上の地震は，このク

うなメカニズム解は，群発地震活動前から見られラスター C とクラスター D でのみ発生している．

るものであり，非ダブルカップル成分もそれほど2020 年 12 月頃から続く能登半島の群発地震と地殻変動── 3

図 5 GNSS 観測点における約 3 カ月ごとの地殻変動分布．矢印が水平変動，赤青の四角が上下変動を表す。
赤丸は各期間の気象庁一元化震源（M≥2，深さ≤20 km）．（a）2020 年 11 月 16～25 日から 2021 年 3
月 3～12 日まで（107 日間）．（b）2021 年 3 月 3～12 日から 6 月 5～14 日まで（95 日間）．（c）2021
年 6 月 5～14 日から 9 月 8～17 日まで（96 日間）．（d）2021 年 9 月 8～17 日から 12 月 8～17 日まで（91 日間）．（e）2021 年 12 月 8～17 日から 2022 年 3 月 8～17 日まで（90 日間）．
（f）2022 年 3 月 8～
17 日から 6 月 8～17 日まで（92 日間）

4 ──地震ジャーナル

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大きくない．また，低周波地震が発生していると要がある．実際 GNSS アンテナが設置されていいう報告はなく，発生している地震そのものに関る構造物の熱膨張や周辺の植生・降雪の影響と考しては特筆すべき特徴は現在のところ指摘されてえられる季節変動が確認されている．

いない．

群発地震活動の開始からおおむね 3 カ月ごとの地殻変動を図 5 に，特徴的な変動を示す観測点の3． GNSS によって観測された地殻変動

座標時系列を図 6 に示す．各期間に共通する変動の特徴として，水平方向には震源域付近を中心と能登半島の群発地震に関して特筆すべき特徴

した放射状の膨張を示すパターンと上下方向ではは，この地震活動の活発化に伴い顕著な地殻変動

震源域付近の隆起が見られる．変動速度は，水平が周辺の GNSS 観測点で観測された点である．さ成分で活動開始当初に速く（図 （
5 a）
）
，それ以降

らに，近年高精度リアルタイム測位のためにソフはほぼ一定速度で継続し（図 （
5 b）
～
（d）
）
，2022

トバンクが整備している独自基準点網においても年に入ってからはやや低下した（図 （
5 e）
，
（f）
）
．

その変動が捉えられた．Ohta and Ohzono（2022）

上下成分の隆起速度については，活動開始当初のは，同独自基準点網によって地震時や地震間の地

2020 年 12 月の急激な変動の後は，ほぼ一定速度

殻変動を正確に捉えうることを示したが，今回ので継続しているように見える（図 6）．観測された能登半島の事例において，非定常な地殻変動の時

2020 年 11 月から 2022 年 9 月までの非定常地殻変

間発展の詳細が明らかになった点も意義深い．

動は，水平成分で最大約 2.6 cm，上下成分で隆起

ここでは，国土地理院，京都大学，金沢大学，
ソフトバンクの GNSS 基準点を統合解析した結果について報告する．GNSS の日座標値の計算には，米国ジェット推進研究所の開発した GipsyX
Ver 1.4 ソフトウェアによる整数不確定性を決定する精密単独測位法（PPP-AR 法）を用いた．また，群発地震に伴う非定常地殻変動を抽出するために，地震活動が活発化する 2020 年 10 月以前のトレンドや各観測点に共通して現れる短周期の誤差を除去する処理を行った．具体的には，国土地理院の観測点では，群発地震活動のはるか以前に観測が開始されているので，定常的な地震間地殻
変動成分や東北地方太平洋沖地震の余効変動成分，季節変動成分を群発地震前の座標値に関数
フィッティングすることによって推定・除去した．一方，ソフトバンクや大学の観測点は，群発
地震活動前のデータがほとんどないため，同じ方法で推定・除去することはできない．そのため，
国土地理院の観測点における 2017～2019 年の 3
年間の平均水平速度から，各観測点の位置における速度を補間によって求めて，定常速度成分のみを除去した．このような時系列処理の違いにより，大学やソフトバンクの観測点には，特に季節変動に伴う誤差が含まれていることに注意する必図 6

GNSS 観測点の日座標値の時系列．群発地
震活動前の長期的な変動成分および共通
誤差成分は除去している．0253 は国土地
理院，SZMS は京都大学，SZHK は金沢大学，BR16 と BR30 はソフトバンクによる観測点．各観測点の位置は図 （
5 d）
を参照

2020 年 12 月頃から続く能登半島の群発地震と地殻変動── 5

方 向 に 最 大 約 5 cm 隆 起 に 達 し て い る． な お，に力源が推定された．

0253 の水平成分の時系列には 2022 年 6 月 19 日の

これらのモデルは 1 年間の変動に対するモデル

地震に伴うステップ状の変化が見られるが，地震で あ る が，2020 年 11 月 か ら 2022 年 6 月 の M5の断層運動から期待される変動とは大きさ，方向

級地震の前までの変動に対しても，同じようなモともに異なっている．

デルで説明することが可能である．ただし，観測

季節変動の影響を避けるために，2021 年 2 月された変位は，おおむね 2 倍であるため，推定さから 2022 年 2 月までの 1 年間の変動に対して半れる体積増加量や滑り量も 2 倍となる．すなわ

無限弾性体を仮定した力源モデルで説明を試みる

ち，球状圧力源や開口クラックを仮定したモデルと，球状圧力源，開口クラック，断層運動のいずだと，総体積増加量は 4×107 m3 程度になる．

れのモデルでも，大局的な変動パターンは説明でき，地表の地殻変動のみから一意に力源の形状・

4． 議

論

形態を推定することは難しい．球状圧力源と開口クラックを仮定した場合は，深さは十数 km と推能登半島の群発地震のように地震活動が同じよ定された．開口クラックの場合は，南西方向に緩うな場所で長期間継続するためには，外力によりやか（傾斜角 29°）に傾斜するシル状のモデルが断層にかかる応力が継続的に増加するか，断層の推定された（図 7）．どちらのモデルでも体積増摩擦強度が継続的に減少していることが考えられ

加量は 2×107 m3 を少し超えた程度と推定される．前者の影響を評価するために，前章で推定した．一方，断層運動を仮定した場合は，上端深さた力源モデルを用いて周辺領域でのクーロン応力が約 16 km でクラスター C の深部延長に位置し，変化（ΔCFS）を計算した．計算では，見かけ摩地震のメカニズム解と調和的な南東傾斜の逆断層

擦係数は定数（0.4）として，せん断応力と法線が推定された．剛性率を 40 GPa とすると Mw は応力の変化のみに着目した．その結果，M5 級の6.1 相当となり，滑り量は断層面積とのトレード

地震に代表されるようなメカニズム解の大半を占オフの関係から精度良く推定することは難しいがめる南東傾斜の逆断層（図 2）に対しては，どの

1～2 m 程度と推定される．いずれのモデルにおモデルを用いてもほとんどの領域で正となった．

いても，水平位置はクラスター A～D に囲まれ特に，力源に近いクラスター C では，百 kPa かた地震の少ない領域で深さが 10 数 km より深部ら MPa のオーダーの応力増加が見込まれ，地震

図 72021 年 2 月から 2022 年 2 月までの非定常地殻変動と開口割れ目を仮定した変動源モデル．矩形
領域は推定された開口割れ目の位置，赤点は気象庁一元化震源．（a）水平変動．（b）上下変動

6 ──地震ジャーナル

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が誘発されるのに十分な大きさの応力変化である

登半島の先端部においても，温泉水のヘリウム同と言える．一方，クラスター A の力源より浅い

位体比からマントル起源の流体が上昇しているこ

場所では，同程度の応力減少が見込まれる．これとが提唱されており（Umeda et al., 2009），群発は，クラスター A の浅部での活動が，2020 年 11地震の震源域やその深部に低比低抗領域が存在す

月以降に一時的に静穏化したこと（図 3）と調和ることが構造探査から推定されている（吉村ほ的である．また，地震活動と地殻変動の時間変化

か，2022）．また，地震活動の浅部への拡散的なを 比 べ る と，2020 年 11～12 月 の ク ラ ス タ ー A

拡大が見られ，2011 年東北地方太平洋沖地震後にの地震の活発化と地殻変動の急激な変化は同期し東北地方の各地で発生した流体上昇が原因と考えているが，地殻変動はその後もおおむね一定速度

ら れ て い る 群 発 地 震 活 動（ た と え ば， 吉 田，で継続したのに対し，地震回数が顕著に増加した2021）との共通点がある．よって，能登半島の群のは 2021 年の春から秋にかけてであり，時間変

発地震についても，東北地方太平洋沖地震の地震化の様子は異なっている．しかし，地震活動度の時地殻変動および余効変動の影響によりこの地域

応力変化に対する応答は必ずしも線形ではなく，の圧縮応力が減少し，深部から流体が上昇しやす

時間遅れを伴うことも知られており（たとえば，

い状態となり，2020 年 11～12 月に流体の大規模遠田 , 2002），速度・状態依存摩擦則から導かれな上昇が開始したことが原因である可能性が考える地震活動度のモデル（Dieterich, 1994）に基づられる．その場合，群発地震のクラスター中でいきパラメータを調整することにより，2021 年末

ちばん深くまで震源が分布しているクラスター A

くらいまでの期間に観測された地震活動は，クラにおいて，2020 年 11～12 月の活動開始時にバー

スター A を除けば応力変化によって大まかに再スト的に活発化したことから，この場所に深部か現することができる．以上のことから，深部の力

らの流体の上昇を妨げるバリアーが存在し，その源による応力変化だけでも能登半島の地震活動のバリアーを破って上昇を開始したのが 2020 年

活発化をおおむね説明可能であるが，2 章で述べ11～12 月の地震活動だったと解釈することがでたように流体拡散を示唆する震源域の浅部への拡きる．

大が見られていることから，震源域において間隙流体が上昇し群発地震を引き起こしたという仮流体圧が上昇し断層の摩擦強度が低下することも説に基づくと，前章の力源モデルの中でも体積膨地震活動の活発化に寄与していると考えられる．

張を伴うモデルが整合的であり，特に開口クラッ

今回活動が活発化した群発地震の震源域は，日クモデルがさまざまな観測データを合理的に説明

本海拡大期（おおよそ 2,500～1,500 万年前）にはする．その根拠としては，このモデルが 3 つのモ

活発な火成活動が見られたものの，その後は活動

デルの中で計算値と観測値のフィッティングがいが衰え，第四紀（約 260 万年前から現在）の火山

ちばん良いこと，開口クラックの走向がこの地域

からは 70 km 以上離れている．また，能登半島北の主圧力軸（Uchide et al., 2022）と一致するこ方沖にある海底活断層は，すべり速度が大きく成と，モデルによるクーロン応力変化の増加域と震熟したプレート境界断層のような断層ではない．

源分布の対応関係が 3 つのモデルでいちばん良いなぜこのような地域で 1 年半以上継続し，測地観

こと，震源が大局的に北東方向へ拡大したことを測で検出可能な地殻変動を伴う活発な群発地震活

開口クラックの浅部への拡大で説明できることで動が発生したのであろうか？震源の深さや有感地ある．しかし，詳細に見ると変動パターンに時間

震数は異なるが類似の事例として，1965 年から 5変化が見られること（図 5）から，力源モデルの年あまり継続した長野県の松代群発地震があげら

移動・拡大は体積膨張を伴うモデルと非地震性断れる．松代群発地震は地下深部からの流体の上昇

層運動が複合して起こっている可能性がある．まによって生じたと考えられ，実際地表に大量の地た，大局的には 1 枚の開口クラックで説明できて下水が湧出し，終息に至った（大竹，1976）．能も，それが地下で数 km 以上にわたる 1 枚の連続
2020 年 12 月頃から続く能登半島の群発地震と地殻変動── 7

したクラックが開口していることを必ずしも意味

動に伴って，最大約 5 cm の隆起を伴う地下でのしているわけではない．同方向の走向，傾斜をも膨張を示すパターンの地殻変動が周辺の GNSS

つ小クラックの一部が連結していて，流体圧の上観測点において観測されており，特にソフトバン

昇によって多数のクラックが同時に開口している

クによる独自基準点のデータは，地殻変動の詳細可能性もある．

分布を把握するために有効であることが明らかに体積膨張を伴う力源モデルの推定結果に基づく
7

3なった．観測された地殻変動は，深さ 10 km 以と，体積変化量は 4×10 m 程度となり，桜島や深の体積膨張を伴う球状圧力源や開口クラックだ

霧島山などの国内の活動的な火山に蓄積する年間

けでなく，体積変化を伴わない逆断層すべりでもマグマ蓄積量と同程度かさらに大きい量となる．

説明でき，地殻変動のみからモデルを限定するこ

7

3

松代群発地震では 10 m 程度の地下水の湧出があとは難しい．しかし，地震活動などの特徴を考慮

り，観測された上下変動を球状圧力源でモデル化

すると南西方向に緩やかに傾斜し，体積増加量が7したときの体積変化量は 3×10 m 程度と推定さ4×107 m3 程度の開口クラックモデルが有力なモれ（Stuart and Johnston, 1975），両者の合計はデルと言えるかもしれない．

7

3

3

4×10 m 程度となる．よって，能登半島で上昇してきた流体の量は，すでに松代群発地震と同程度謝辞に達しているのかもしれない．その一方で，能登本研究で使用したソフトバンクの独自基準点のの流体の大部分は依然として深さ 10 km 以深にと後処理解析用データは，ソフトバンク株式会社とどまっており，地表まで上昇した松代とは大きく

ALES 株式会社より東北大学大学院理学研究科が異なっている．

提供を受けたものおよび，「ソフトバンク独自基

2022 年 6 月 19 日の M5.4 の地震後，科学研究

準点データの宇宙地球科学用途利活用コンソーシ費助成事業（特別研究促進費）の助成を受けて，アム」の枠組みを通じてソフトバンク株式会社と国内 12 機関による「能登半島北東部において継ALES 株式会社より提供を受けたものを使用しま

続する地震活動に関する総合調査」が実施されるした．国土地理院の電子基準点 RINEX データ，こととなった．現在，珠洲市周辺で地震観測，地

気象庁一元化震源データを使用しました．京都大殻変動観測，海底電磁気観測，温泉成分調査など

学および金沢大学の GNSS 観測点の設置にあた

多岐にわたる調査が行われている．この調査の一り，珠洲市教育委員会，珠洲市企画財政課，珠洲

環として京都大学防災研究所では，2022 年 8 月

市産業振興課，珠洲市総務課，能登町教育委員会に GNSS 観測点を 2 点増設した．また，国土地および奥能登国際芸術祭実行委員会にお世話にな

理院でも独自に 2 観測点の増設を行っており，当りました．ここに記してこれらの機関に感謝いた

初は手薄だった地殻変動のモニタリング体制はします．

整った．これらの調査観測結果により，この群発地震活動の原因の解明が進むことが期待される．
5． ま

と

め

2020 年 12 月頃から能登半島の先端部で始まった群発地震活動は，2021 年 7 月頃から有感地震

参考文献
Dieterich, J. 1994. A constitutive law for rate of earthquake
production and its application to earthquake clustering. J.
Geophys. Res., 99 (B2), 2601-2618.
平松良浩．2022．能登半島北東部珠洲市付近の地震活動．

日本地球惑星科学連合 2022 年大会 ．SCG52-P17．

や被害地震を含む活発な活動となり，2022 年 9井上卓彦・尾崎正紀・岡村行信．2010．能登半島北部

月現在まで 1 年半以上継続している．震央分布は

周辺 20 万分の 1 海域シームレス地質図及び地質断面

4 つのクラスターに分かれており，クラスターごとに活動の時間変化が異なっている．この地震活8 ──地震ジャーナル

74 号（2022 年 12 月）

図，数値地質図 S-1（DVD）．独立行政法人産業技術総合研究所地質調査総合センター．

地 震 調 査 委 員 会．2022． 主 要 活 断 層 帯 の 長 期 評 価．
https://www.jishin.go.jp/evaluation/long_term_

澤 田 明 宏・ 深 田 雅 人・ 杉 井 天 音・ 張凪・大島由有希・金沢桃夏・天野策・ 山 下玲．2022．奥能登群発地震域での地下比抵抗構造調査．日本地球惑

evaluation/major_active_fault
Ohta, Y. and Ohzono, M. 2022. Potential for crustal

星科学連合 2022 年大会 ，SCG52-P18．

deformation monitoring using a dense cell phone
carrier Global Navigation Satellite System network.
Earth Planets Space, 74, 25.

西村卓也

大竹政和．1976．松代地震から 10 年．科学 ，46，306-

［にしむら

現職

313．
Stuart, W.D. and Johnston, M.J.S. 1975. Intrusive origin

たくや］

京都大学防災研究所 准教授，博士（理学）of the Matsushiro Earthquake Swarm. Geology, 3,

略歴63-67.

博士課程前期 2 年の課程修了．国土地理遠田晋次．2002．応力ステップ・応力速度変化に伴う地震発生率の変化─地震発生確率予測の高度化に向1997 年東北大学大学院理学研究科

院研究員，同主任研究官などを経て，2013 年より現職
研究分野

測地学・地殻変動論

けて―．地学雑誌 ，111，233-247．
Uchide, T., Shiina, T. and Imanishi, K. 2022. stress map ofJapan: detailed nationwide crustal stress ﬁeld inferred

平松良浩
［ひらまつ

よしひろ］

from focal mechanism solutions of numerous

現職microearthquakes. J. Geophys. Res. Solid Earth, 127,

学系 教授，博士（理学）e2022JB024036.

略歴 1996 年京都大学大学院理学研究

Umeda, K., Ninomiya, A. and Negi, T. 2009. Heat

金沢大学理工研究域地球社会基盤科博士後期課程修了．金沢大学理学部助source for an amagmatic hydrothermal system, Noto

手などを経て，2018 年より現職

Peninsula, Central Japan. J. Geophys. Res., 114,

研究分野

地震学

B01202.
Yano, T.E., Takeda, T., Matsubara, M. and Shiomi, K.
2017. Japan Uniﬁed high-resolution relocated catalog

太田雄策
[ おおた

ゆうさく ]

for earthquakes (JUICE): crustal seismicity beneath

現職

the Japanese Islands. Tectonophys, 702:19-28.

噴火予知研究観測センター 准教授，博吉田圭佑．2021．地殻深部からの上昇する流体が地震

東北大学大学院理学研究科地震・士（理学）の発生に及ぼす影響の研究─ 2011 年東北地方太平洋

略歴 2007 年名古屋大学大学院環境学

沖地震に誘発された地震活動による拘束─．地震 2，研究科博士後期課程修了，東北大学大学院理学研究科

74，95-116．

地震・噴火予知研究観測センター 助教を経て，2014 年

吉 村 令 慧・ 平 松 良 浩・ 後 藤 忠 徳・ 乾弘・波岸彩子・長岡愛理・中川

太 生・ 吉 川 昌

より現職

潤・宮町凛太郎・

研究分野

測地学

2020 年 12 月頃から続く能登半島の群発地震と地殻変動── 9稠密地震観測網で捉えられた長野県北部の地震の前駆過程
Enescu Bogdan（エネスク ボグダン）・下條賢梧・
八木勇治・武田哲也
一方で，地殻内に流体が存在すると，地震活動
1． は じ め にの活性化や誘発が促進される場合がある（例：Okada et al., 2015）．たとえば，間隙流体圧が上大地震（本震）の発生後，余震と呼ばれる本震

昇すると，断層にかかる法線応力が減少し，断層よりも小規模の地震が多く発生する．これらの地に沿った滑りが促進される．また，ゆっくり滑り

震は，本震の断層に沿って発生するだけでなく（非地震性滑りとも呼ばれる注 1．）の発生に伴う静（狭義の余震），本震の断層から遠く離れたところ

的応力の変化により，周辺の地域での地震活動がでも発生する（広義の余震もしくは誘発地震）．

誘発される場合がある．

2011 年 3 月 11 日の東北地方太平洋沖地震（マグ誘発地震の詳細な物理的メカニズムの解明は，ニチュード（M）9.0; 以下，東北沖地震）発生後，発生前からの高分解能の地震データが乏しく，地

本震断層から遠く離れた内陸部を含む日本の各地

殻の特性と応力の状態がよく分かっていない場合

で 多 く の 余 震 が 発 生 し た（ 例：Hirose et al.,が多いことから困難を極める． Scientific Reports2011）．そのような地震の 1 つに，2011 年 3 月 12誌（Shimojo et al., 2021）に掲載されたわれわれ

日長野県北部の地震（M6.2）がある．この地震は，の研究では，2008 年に新潟・長野県境に設置さ東北沖地震から約 13 時間後に発生した．

れた稠密な地震観測網（関口，2013）による連続

一般に，本震後の余震は，本震の発生による地

地震観測データを活用し，前述の約 13 時間の長殻の応力変化によって誘発されることが分かって

野県北部の地震活動を調査した．国立研究開発法

いる．このような応力変化には，本震断層に沿っ

人防災科学技術研究所の高感度地震観測網（Hi-た 永 久 変 位 に よ る 静 的 な も の（ 例：Toda andnet; National Research Institute for Earth

Stein, 2011）と，本震による地震波の通過に伴うScience and Disaster Resilience, 2019）の観測点

動的なもの（例：Miyazawa, 2011）がある．静間隔が 20 km 程度であるのに対し，この稠密地的な応力変化による地震活動の活性化では，本震

震観測網の観測点間隔は 5 km 程度と空間的に密の発生から地震活動の開始までの大幅な遅延や，である．このデータを用いて，かつてない分解能

ある程度長期間にわたる地震活動の継続といったで局地的に発生する地震活動をマッピングし，特徴がよく見られる．一方，動的応力変化によっM6.2 の長野県北部地震発生に至る地震活動のパて引き起こされる地震活動は，主に本震の地震波

ターンを明らかにした．この論文では，Shimojo

が通過する際に発生し，たいていは短期間で収束

et al. (2021) について紹介する．

する（例：Freed, 2005）．また，静的応力変化は，
本震からの距離に応じて動的応力変化よりも短い

2． 動的応力変化により始まった地震活動

距離で減衰する．そのため，動的応力変化は，相対的により遠方の地域での地震活動を誘発し得る（例：Freed, 2005）．
10 ──地震ジャーナル

74 号（2022 年 12 月）

われわれが 2014 年に発表した同地域の研究（Shimojo et al., 2014）では，東北沖地震後の長野県北部での地震活動が 2 つの異なる地域に分類での分布をさらに東部と西部の地震活動群（以下，きることを明らかにしている．1 つは巨大地震か

東部および西部と呼ぶ）に分けることができる

ら約 13 時間後に発生した M6.2 の地震の震源域周（図 1（a））．西部では，M6.2 の地震のごく近傍に辺の地域（図 （1 a）），もう 1 つは，その 20 km 南地震群が分布している．東部では，西部で決定さの地域である．Shimojo et al.（2014）では，長野

れた地震よりも地震の数が多い（図 1）．

県北部周辺において，10 カ所の Hi-net のボアホー

西部の地震活動（図 1（b））は M6.2 の地震発生

ル観測点から得られた連続波形に Matched-ﬁlterの約 2 時間前から特に活発になり，M6.2 の震源法（注 2; 以下，MFT 法）を適用した．その結果，に近いところに集中している（図 2（a））．西部の20 km 南に離れた地域では，東北沖地震の表面波

震源分布は南東傾斜しており，これは，余震分布，

通過直後より 100 個以上もの活発な微小地震を検M6.2 の地震の震源メカニズム（たとえば関口，出したが，M6.2 の地震の震源域周辺の地域で検出2013），および干渉 SAR 解析（たとえば小澤，された地震は 13 個に留まった．

2011）から推定した M6.2 の地震における南東傾

われわれが新たに発表した研究（Shimojo et

斜の断層面の傾きとよく一致する．図 1（a）の断al., 2021）では，MFT 法による地震検出を稠密地

層（黒太線の矩形）より南西側にある余震（灰色

震観測網の波形データに適用した．その結果，震のドット）は，ほとんどが M6.2 の地震の後に活源域周辺の地域において，285 個もの微小地震を性化した断層外の地震活動を示していると考えら検出するなど，網羅性が高い震源データセットをれる（関口，2013）．一方で，東部の地震活動は作ることができた．この新しく求めた結果から比較的浅いところで始まり，より深い部分に徐々は，M6.2 の地震の震源域周辺の地域の地震活動に広がっていった（図 2（a），（b））．また，図 2（a）

図 1

長野県北部地域における 2011 年 3 月 11 日 14:46 から 3 月 12 日 3:59（JST）までの地震活動分布．（a）色付
き丸および菱形で，MFT 法により検知した地震の震央分布を示す．円の大きさでマグニチュードを，色で東北沖地震からの経過時間を表す．一方で菱形は，マグニチュードを確定できない小さな地震である．ピンク
色の星印で，2011 年 3 月 12 日長野県北部の地震の震央である．国立研究開発法人防災科学技術研究所 F-net
により決定されたモーメントテンソル解もともに示す．灰色のドットで，Hi-net カタログに記載のある，長野県北部の地震発生以降の 1 カ月間の M1.0 以上の地震の分布を示す．“西” と “東” は本文中で言及している 2つの地震群 ( 西部と東部 ) を表す．黒太線の矩形は，先行研究により推定された長野県北部の地震の本震の断層面を示す．傾斜方向に引いた破線は，図 2（a）の A-Aʼ のプロファイル．黒い四角が Hi-net の NZWH 観測点，緑の逆三角形が稠密地震観測網の観測点である．なお，細い破線は県境である．（b，c）西部と東部の地震活動についての時間─マグニチュードの分布．黒色の線で，それぞれの領域での地震の累積数を表す．Shimojo
et al. (2021) をもとに作成
稠密地震観測網で捉えられた長野県北部の地震の前駆過程── 11

図 2

地震活動の時空間特性．（a）図 1（a）のプロファイル A-A' に沿った断面図．“西” と “東" は本文で言及した 2 つの地震群を示し，曲線はおおよその分離を示す．横軸は A-A' 方向に沿った M6.2 の震源からの距離を示す．太い破線は，先行研究から推定される M6.2 の地震の断層面を示す．ピンク色の星印でM6.2 の地震を示す．灰色のドットで，Hi-net カタログに記載のある，M6.2 の地震後 1 カ月間に発生した M1.0 以上の余震を示す．（b）調査地域の MFT 法による検出イベントの時間 - 深さのプロット．紫と緑で，それぞれ西部と東部の地震活動に対応する．円の大きさは対応するイベントのマグニチュードの大きさに比例する．菱形は，マグニチュードを確定できない小さな地震を示す．ピンク色の星印は
M6.2 の本震を示す．Shimojo et al. (2021) をもとに作成を見ると東部の地震活動はほぼ垂直に分布し，深の現象である可能性も否定はできない．いずれにさ 4 km 付近で不連続になっている．言い換えれしても東北沖地震の表面波の通過に伴って励起さば，それぞれ浅い部分と深い部分の 2 つのサブクれた流体やゆっくり滑りにより，地震活動の活性ラスターがあることを示している．このような時化が生じたのであろう．

空間的な分布の違いから，西部と東部では異なる
地下構造を有する可能性がある．
検知された最初の地震（図 1）は，東北沖地震

3． 各地震クラスターの活性化と地震活動移動の特徴の発生時刻から約 24 分後に発生しており，数分
後に長野県北部に到来した東北沖地震による表面

東北沖地震後，東北日本では負の静的クーロン

波の通過よりかなり遅れている．しかしながら，応力変化のため地震活動は全体的に静穏化した

南に 20 km 離れた地域の地震活動（Shimojo et al.,（Toda et al., 2011）が，いくつかの限られたクラ2014）のように，より広い地域における地震発生

スターにおいては活性化がみられ，これは流体のの時系列を考えると，東北沖地震の表面波通過時活性化と関連していると考えられている（例：の大きな地震動が解析領域における地震の活性化

Kosuga, 2014）．

過程の原因であるとわれわれは考えている．地震

一般的に，流体が誘発する地震活動の活性化の発生の遅延（図 1）は，間隙流体の再分配による場合，時間とともに活動領域が空間的に拡大すものとも考えられるが（Brodsky and Prejean,

る．この拡大を説明する最も一般的なモデルとし

2005），たんに S/N 比（定常ノイズレベルに対すて，均質な多孔質媒体内での流体圧拡散に基づくるシグナルの振幅比）が低いために地震計で検出ものがあげられる（例：Shapiro et al., 1997）．地できないほどの小さな地震の欠落による見かけ上

震活動の拡大の原因を点圧力源と仮定すると，地12 ──地震ジャーナル

74 号（2022 年 12 月）

震活動のフロント（すなわち，拡大の中心に対しる．流体の移動が地震を誘発する根本的メカニズてクラスター内で最も遠い地震の位置）r は，時ムであると仮定すると，D は 25～100 m2/s の範

間 t の平方根の関数として変化し，式 r＝ 4πDt

囲となる．一般に，地殻の浅い部分における流体から求められる．ここで，D は透水性を表す定数の拡散係数 D は 0.01～10 m2/s の範囲に推定され（流体拡散係数 ; 単位：m2/s）である．

るが（Scholz, 2002；Ingebritsen and Manning,

3．1

2010；Okada et al., 2015），一部の先行研究では，東部の地震活動

東部での地震活動の拡大の様子を図 3 で可視化

かなり大きな数値が報告されている．たとえば，している．これは，浅いサブクラスター（図 3（a））

1997 年にイタリアのウンブリア・マルシェで発と深いサブクラスター（図 3（b））で発生した最生した群発地震活動において推定された拡散係数

初の地震からの相対距離を時間に対してプロット

D の 値 と し て 22～90 m2/s が 報 告 さ れ て い るしたもので，それぞれの地震は期間中に検出され（Antonioli et al., 2005）．流体により励起される地たものである．この 2 つのグラフから，フロント

震活動には，流体源の存在が必要である．この地が時間とともに明らかに拡大していることが分か域での地震波トモグラフィーによる速度構造推定（関口，2013）からは，東部の広範囲にわたって，流体が分布していることが示唆されている．
図 3 では，浅いクラスターと深いクラスターの双方においては地震活動が始まる各点を，間隙圧が拡散する流体源と想定したが，実際はより複数の流体源が存在していると考えるのが自然であろう．流体流動が始まる原因として，東北沖本震と余震系列の表面波の通過による動的応力変化と，東北沖地震により生じた地殻の東西方向への引っ張り（国土地理院，2011）があげられる．表面波による応力変化は，地表付近で特に卓越する．一方で，引っ張りにより地殻の亀裂が開きやすくな
り，流体流動が発生する（Muir-Wood and King,
1993）ことが知られているが，これも特に地殻の浅い部分で起きやすい．以上の考察から，東部での地震活動の活性化と深部への緩やかな拡大は，複数の流体源での流体の移動が，浅い部分ではよ
り早く，より強まることによって生じた，見かけ上の下方への拡散を示していると考えられる．

図 3

東部の地震活動の移動．（a）浅部のサブクラス
ター内で発生したイベントの発生時間と相対距離の分布．（b）より深いサブクラスター内で発生したイベントの発生時間と相対距離の分布．
相対距離は各サブクラスターの最初のイベント
からの距離として測定．紫色の実線，上側の破線，
下側の破線は，それぞれ拡散係数 D が 50，100，
25 (m2/s) の場合の流体拡散フロントを示す．円の大きさは対応する地震のマグニチュードに比例する．菱形は，マグニチュードを確定できな
い小さな地震を示す．Shimojo et al. (2021) をも
とに作成

3．2

西部の地震活動

一方で，西部（図 4）では，M6.2 の震源のごく近傍（約 2 km 以内）で多くの地震が発生しており，東北沖地震の発生から 4～7 時間，10～12
時間，12 時間以上の 3 回にわたり，M6.2 の震源の南西から震源断層に沿って震源方向に向かうよ
うに活動領域が移動している（図 4（a））．最初の地震活動の移動は，東北沖地震の余震の 1 つの表
面波の通過中に，M6.2 の震央の南西約 1.5 km の稠密地震観測網で捉えられた長野県北部の地震の前駆過程── 13

図 4

西部の地震活動についての時空間分布．（a）異なる時間窓の検出イベントの震央分布．色は東北沖地震からの経過時間を示す．ピンク色の星印は M6.2 の地震を示す．灰色の矩形は M6.2 の地震から走向方向に 1 km
北の範囲を示す．（b）M6.2 の地震の断層走向に沿った時間 - 距離のプロット．赤丸は各イベントを M6.2 の震源からの距離と時間の関数としてプロットしたもの．水色の破線は地震の移動方向（移動速度の概算値）
を示す．円の大きさは，対応するイベントのマグニチュードの大きさに比例する．菱形はマグニチュードを確定できない小さなイベントを示す．Shimojo et al. (2021) をもとに作成

地点から始まり，約 1 km/h の速度で移動した（例：Yagi et al., 2014；Kato et al., 2016；Lohman（図 4（a）2），（b））．2 回目の移動は，最初の移動

and McGuire, 2007）． 地 震 活 動 の 移 動 は，M6.2が終了した付近である震央の南西約 0.7 km よりの震源にきわめて近い場所で見られていることか

始まり，約 2 km/h の速度で移動した（図 4（a）3），

ら断層に沿った非地震性滑りと関連付けることが（b））．3 回目の活性化は M6.2 の震源からわずかできそうである．一方，それぞれの移動での最初数百メートルの範囲で始まった（図 4（a）4）
，
（b）
）
．

の 点 を 流 体 源 と 仮 定 す る と， 透 水 性 D＝25～

観測された移動速度は，国内外の異なる地域での60 m2/s の場合に，観測された移動速度と一致す

非地震性滑りについての先行の研究で推定されたる（東部の地震活動の考察を参照）．この地域のも の（1 km/day か ら 1 km/h） と 同 程 度 で あ る

速度構造（関口，2013）からは，このクラスター

14 ──地震ジャーナル

74 号（2022 年 12 月）

の南西部に流体源が存在する可能性が示されてお（Brodsky et al., 2003），不透水性媒体を破壊する

り，観測された活動領域の移動に流体も関与して（King et al., 1999），あるいは表面波の膨張フェーいる可能性は否定できない．

ズで流体が励起され（Sturtevant et al., 1996），
地震活動が活性化するというものである．M9.0

4． 東北沖本震・余震系列によるの東北沖地震と追随する大きな余震による表面波

局地的な地震活動の変調の通過により繰り返し揺らされたことで流体の流動が促進された可能性がある．表面波が 1 回通過

東北沖本震による動的応力変化が解析領域でのするごとに流体が流動する確率は比較的低いかも

地震活動発生の原因である可能性が高いと考えらしれないが，比較的短時間に表面波が何度も通過れるが，東北沖地震発生後に規模の大きな余震がすると，この確率は高まるだろう．このシナリオ多く発生しており，これらの余震による動的応力

は，東部・西部の両地域の全体にわたって有効に変化が局地的な地震活動を変調させたのではない

機能し得ると思われる．

かという疑念が生じる．そこで，解析領域での局

第 2 のシナリオは，東北沖での本震・余震系列

地的な地震活動が増える原因となった可能性のあによる過渡的な地震波の通過が，摩擦接触を部分る M5.5 以上の東北沖地震の余震を，モンテカル

的に損傷したために（Parsons, 2005），長野県北ロ・シミュレーションにより探索した（Shimojo et

部の地震（M6.2）の震源断層の摩擦状態が変化

al., 2021）．その結果，東北沖で発生する余震のうした（Gomberg et al., 1997）というものである．

ち，西部において，一時的な活性化を引き起こし

特に，西部の M6.2 の震源近傍では，断層での動た可能性のあるものを 5 個，東部については 10 個的 応 力 変 化 に よ る 摩 擦 特 性 の 変 化（Dieterich,検出した．特に，そのうちの 5 個は東北沖地震の1994）が破壊に近づくにつれ，非地震性滑りが加余震による影響を強く受けていると考えられる．

速し（van der Elst and Savage, 2015），それが微西部・東部ともに，最初の地震は，規模の大きな小地震を引き起こしたと考えられる．

東北沖地震の余震の表面波が通過する際に発生し留意すべきは，流体流動のシナリオには非地震ている．また西部では，1 回目および 3 回目の活性滑りが関わっている可能性があることである．

性化が，このような余震の直後に発生している．

実際，最近の研究によると，摩擦特性が均一でな

長野県北部の地震活動の活性化を引き起こしたい断層に流体が侵入すると，非地震性滑りとその東北沖地震の余震に伴う最大の動的応力変化は，副産物としての地震活動が誘発される場合がある

他の事例の動的応力変化と同程度である（およそ（Gugliemi et al., 2015）．そのため，長野県北部の1～10 kPa； 例：Aiken and Peng, 2014）． し た地震（M6.2）の発生に至る西部の地震活動が，がって，東北沖地震による直後の誘発は観測され流体の流動によって誘発された非地震性滑りの副ていないにもかかわらず，中規模または大規模な産物であり，東北沖本震と余震による動的応力変

余震のいくつかが，長野の東部および西部の地震化によって摩擦接触部がさらに損傷することで加活動活性化を引き起こした可能性がある．

速されたという，上述 2 つの複合シナリオである
可能性もある．

5． 地震活動活性化の 2 つのシナリオと2011 年長野県北部の地震の核形成
ここでは長野県北部での地震活動の発生と推移を説明できる 2 つのシナリオを提示する．

6． 結

論

われわれは，Shimojo et al., (2021) において，M6.2 の長野県北部の地震発生前の地震活動パ

第 1 のシナリオは，遠いところで発生した地震

ターンを明らかにし，内陸で発生する中規模地震

波が流路を塞いでいた堆積物粒子を移動させての核形成と東北沖地震との関係を説明する詳細な
稠密地震観測網で捉えられた長野県北部の地震の前駆過程── 15

シナリオを提示した．
この研究の結果から，M6.2 の長野県北部の地
震周辺の地震活動は，東北沖地震とそれに追随す
る大規模な余震の表面波によって動的に活性化された可能性が高いことが分かった．本震の震源付
近で微小な地震の活動領域が順次移動したこと

of California. J. Geophys. Res., 119, 6992-7009.
Antonioli, A. et al. 2005. Fluid flow and seismicity
pattern: evidence from the 1997 Umbria-Marche(central Italy) seismic sequence. Geophys. Res. Lett.,
32, L10311.
Brodsky, E. E. and Prejean, S. G. 2005. New constraints
on mechanisms of remotely triggered seismicity at

は，流体が促進的な役割を果たし，局所的にゆっLong Valley Caldera. J. Geophys. Res., 110, B04302.

くり滑りが発生したことを示している．そして，Brodsky, E. E. et al. 2003. A mechanism for sustained

M6.2 の長野県北部の地震発生の約 1 時間前に始まった地震の活動領域が，本震の震源に向かって移動し，今回の規模の大きな内陸地震の発生につながった．

groundwater pressure changes induced by distantearthquakes. J. Geophys. Res., 108, 2390.
Dieterich, J. 1994. A constitutive law for rate of earthquake
production and its application to earthquake clustering.
J. Geophys. Res., 99, 2601-2618.

この研究結果は，地震活動を詳細にモニタリン

Freed, A.M. 2005. Earthquake triggering by static,

グしモデル化することが，内陸地震の発生を予測

dynamic, and postseismic stress transfer. Ann. Rev.

する重要な手がかりになることを示唆している．
また，規模の大きな誘発地震の発生メカニズムを理解することは，巨大地震発生後の地震ハザードの推定に必要であろう．

Transient triggering of near and distant earthquakes.
Bull. Seismol., Soc. Am., 87, 294-309.
Gugliemi, Y. et al. 2015. Seismicity triggered by fluid
injection-induced aseismic slip. Science, 348, 1224-1226.

＜用語の解説＞
注 1）

Earth Planet. Sci., 33, 335-367.
Gomberg, J., Blanpied, M. L. and Beeler, N. M. 1997.

国土地理院．2011．GPS 連続観測から得られた電子基

ゆっくり滑りとは，断層が高速にすべる通常の地震とは異なり，その名のとおり断層がゆっ
くりとすべる地震である．ゆっくり滑りは，数時
間から数日，長いものでは 1 年近くかけて生じ，人が感じることはない．2011 年東北地方太平洋

準 点 の 地 殻 変 動．http://www.gsi.go.jp/chibankansi/
chikakukansi40005.html
Hirose, F. et al. 2011. Outline of the 2011 oﬀ the Paciﬁccoast of Tohoku Earthquake (Mw 9.0) ─ Seismicity:
foreshocks, mainshock, aftershocks, and induced
activity ─. Earth Planets Space, 63, 513-518.

沖地震（M9.0）の発生前には，ゆっくり滑りがIngebritsen, S. E. and Manning, C. E. 2010. Permeability of

震源近傍で発生していたことが示唆されており，

the continental crust: dynamic variations inferred from

ゆっくり滑りが地震の発生に及ぼす影響について
近年特に注目されている．
注 2）

Matched-ﬁlter 法とは，震源が近い地震の波形が類似することを利用して，ノイズの中に埋もれた地震を検出できる優れた手法である．震源をseismicity and metamorphism. Geofluids, 10, 193-205.
Kato, A. et al. 2016. Foreshock migration preceding
the 2016 Mw 7.0 Kumamoto earthquake. Japan.
Geophys. Res. Lett., 43, 8945-8953.
King, C.-Y. et al. 1999. Earthquake-related water-levelchanges at 16 closely clustered wells in Tono,

決定できた地震の波形テンプレートを用意し，一central Japan. J. Geophys. Res., 104, 13073-13082.

連の地震波形データの中からそのテンプレートと

Kosuga, M. 2014. Seismic activity near the Moriyoshi-“マッチ” する波形を検出することによって，ノイズに隠れている地震をみつけ出すことができる．
参考文献

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microearthquakes in three geothermal/volcanic regions

triggering front from the 2011 Tohoku-Oki

16 ──地震ジャーナル

74 号（2022 年 12 月）

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earthquake swarms induced by the 2011 Tohoku-Oki
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distribution and crustal permeability. Geofluids, 15,
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Parsons, T. 2005. A hypothesis for delayed dynamic
earthquake triggering. Geophys. Res. Lett., 32, L04302.

Enescu Bogdan
［えねすく

現職

星科学専攻 准教授
略歴

関口渉次．2013．陸域における自然地震観測，文部科学省委託研究ひずみ集中帯の重点的調査観測・研究
総 括 成 果 報 告 書．pp. 15-20．https://www.hizumi.
bosai.go.jp/
Shapiro, S.A. et al. 1997. Estimating the crust permeability
from ﬂuid-injection-induced seismic emission at the KTB
site. Geophys. J. Int., 131, F15-F18.

ルーマニア国立地球物理学研究所 研究員，京都大学防災研究所地震予知研究センター 特別研究員，京都大学
防災研究所 産学官連携研究員，ドイツ地球科学研究センター（GFZ）研究員，独立行政法人防災科学技術研
究所（NIED）特別研究員，筑波大学生命環境系地球進化科学専攻 准教授を経て現職
研究分野

M9.0 Tohoku-oki earthquake. Geophys. Res. Lett.,
41, 7524-7531.
Shimojo, K. et al. 2021. Nucleation process of the 2011
northern Nagano earthquake from nearby seismic
observations. Sci. Rep., 11, 8143.
Sturtevant, B. et al. 1996. Seismic triggering by rectiﬁed
diffusion in geothermal systems. J. Geophys. Res.,

下條賢梧
現職

excitation throughout central Japan following the 2011
M=9.0 Tohoku earthquake and its interpretation by
Coulomb stress transfer. Geophys. Res. Lett., 38,
L00G03, doi:10.1029/2011GL047834.
van der Elst, N. J. and Savage, H. M. 2015. Frequency
dependence of delayed and instantaneous triggering onlaboratory and simulated faults governed by rate ─けんごう］

気象庁地震火山部地震火山技術・調査課緊急地震速報技術開発係 技官
略歴

筑波大学大学院地球進化学専攻博士後期課程修了後，大阪管区気象台地震火山課現業を経て現職
研究分野

地震学

八木勇治
［やぎ

ゆうじ］

現職

筑波大学生命環境系 教授

略歴東京大学大学院理学系研究科地球惑星科学専攻博士後期課程修了，独立行
政法人建築研究所 研究員，筑波大学生
命環境系 助教授，同准教授を経て現職
研究分野

101, 25269-25282.
Toda, S. and Stein, R. 2011. Widespread seismicity

地震学［しもじょうShimojo, K. et al. 2014. Fluid-driven seismicity
activation in northern Nagano region after the 2011

京都大学大学院理学研究科地球惑

星科学専攻博士後期 3 年の課程修了，Scholz, C. H. 2002. The mechanics of earthquakes andfaulting. Cambridge Univ. Press, New York.

ぼぐだん］

京都大学大学院理学研究科地球惑

地震学

武田哲也
［たけだ

現職

てつや］

国立研究開発法人防災科学技術研究所 主任研究員
略歴

東京大学大学院理学系研究科地球惑星科学専攻博士課程修了．独立行政法
人防災科学技術研究所 特別研究員を経て現職
研究分野

観測地震学

state friction. J. Geophys. Res., 120, 3406-3429.
稠密地震観測網で捉えられた長野県北部の地震の前駆過程── 17

東濃地震科学研究所の設立・終了と研究活動
および将来の地震予知研究に関する私見石井紘
催され研究発表が行われ，成果は東濃地震科学研

1． は じ め に当研究所は 1997 年 4 月に岐阜県瑞浪市に設立

究所報告に印刷されている．
3． 研究施設の概要

さ れ た． 瑞 浪 市 に は 日 本 原 子 力 研 究 開 発 機 構（JAEA）が深部の立坑を利用した高レベル放射1997 年 4 月の研究所発足当時は観測点も観測

性廃棄物処分に重要な地下水流動研究を行ってお施設もなかった．研究目的を達成するために観測り，当研究所の目的の 1 つが立坑を利用した地震点を徐々に建設した．地盤振動を調べるための観研究であった．時間が経過し，JAEA は立坑を利測点と地殻活動を調べるための深部ボアホールに用した研究を終了し，立坑は埋め戻されることによる観測点の 2 種類の観測点を建設した．

なった．それに伴い深地層研究施設を活用した当

瑞浪市および周辺の地盤の振動を調べるために研究所の研究も終了することになり，25 年間に地震観測点を建設した．約 4 m 深度のボアホール

わたる当研究所の活動も 2021 年度で閉じることを掘削し地震計をボアホール底に設置した．当初になった．当研究所の設立から終了までの経過おは太陽電池で電源を供給しデータ-ロガーにデーよび研究内容・研究結果の概要などは東濃地震科

タを取り込んだ．その後，電話回線やインターネッ

学研究所（2022）に報告されている．この報告は

トを利用し研究所にデータを集中するようにした．

研究所の設立から終了の経緯および主な研究内容

地殻活動を調べるための深部ボアホールによるを述べ，研究所における研究から著者が認識した

観測点は JAEA の立坑を中心にして 10 km 四方

将来の地震予知研究に関する私見を述べる．

の領域の中に十字アレイのボアホール観測点を建設する計画を作成し，実行した．設置した計器は

2． 研 究 体 制

主に深部ボアホール地殻活動総合観測装置（今後，総合観測装置）とし，平面的な分布のみなら

当研究所は（公益財団法人）地震予知総合研究

ず深さ方向にも変化をもたせ大規模な地殻活動と振興会に属しており，研究部門と支援部門からローカルな地殻活動を調べることを目的とした．

なっている．研究部門は常勤の研究員と客員研究

地上における観測では人工的なノイズや気象のノ員から構成されている．このほかに研究所の運営

イズにより高精度の観測ができないので地下深部を進めるために外部有識者から構成されている運に設置可能な総合観測装置を設置した．

営委員会があり，年に 1 回か 2 回委員会が開かれる．研究の面においては「地殻活動研究委員会」

4． 観測計器の開発・改良と「地域地震防災基準に関する基本問題研究委員会」があり，それぞれ全国の大学や研究所などの東濃地震科学研究所の近くには JAEA の立坑

20 名以上の研究者から構成されている．新しいが存在している．立坑は直径 6.5 m の主立坑と直研究分野の開拓や情報交換のために年 2 回程度開径 4.5 m の換気立坑からなっており，両者は深度18 ──地震ジャーナル

74 号（2022 年 12 月）

100 m ごとに 40 m の横坑で連結され，深度は 500

断すべりにより応力が解放される，という過程をm である．この立坑を利用しボアホールにおけ考察するのが物理的な思考であり，応力が最終的る観測計器の開発・改良を進めることができた．

に必要な観測量と述べている．そこで，著者らは

4．1

さらに新しく応力の連続観測が可能なボアホール

ボアホール多成分歪計

従来，地殻変動連続観測に利用されている伸縮計器を開発した（石井，2010；Ishii and Asai, 2015）．

計は横坑の中に設置されるが，被りが浅い場合に連続観測用の応力計を開発し，岐阜県土岐市にあは，ノイズとして気象の影響（特に降雨）を受け，る東濃地震科学研究所の TOS ボアホール観測点

微小な変動を観測できないことが明らかになって（深度 512 m）に 2010 年 3 月 15 日に設置した．

きた．また，横坑内に設置するため山のある場所

間もなく，2011 年 3 月 11 日に東北地方太平洋沖への設置に限られ重要地点に設置することができ地震（2011，MW 9.0，震央距離約 573 km，これ以なかった．それにより気象の影響を受けない深部

後，東北地震と表記）が発生し最大振幅を含む完

ボアホールでの観測が期待された．ボアホール計

全な応力地震動記録を観測することができた．こ器の流れは石井（2021）に述べてあるので省略すの応力計は応力と歪の両方を観測できている．

る．

4．4

ボアホール地殻活動総合観測装置

石井ほか（2001）および Ishii et al.（2002）は地震に関連した信号を観測するには，地表より従来の歪計とは異なる新しい測定方法を考案しても地下深部で観測するほうが，人工的なノイズや開発した．円筒容器の変形をメカニカルに拡大す

気象によるノイズの影響が小さく微小な信号を観る拡大装置を開発し，拡大された変位を変位セン測することができる．このような考えに基づいてサーで電圧に変換するシステムを円筒容器に組みボアホール歪計や傾斜計を開発した．しかしなが込む方式のボアホール多成分歪計を開発した．

らボアホールを掘削する経費は計器製作の経費よ

4．
2

ボアホール型インテリジェント歪計（回収りはるかに高額である．そこで 1 本のボアホール型歪計）に多項目・多成分の計器を設置することができれボアホール歪計の開発とは別に著者らはボアば，チャンネル当たりの経費は少なくてすむと考

ホール型インテリジェント歪計（回収型歪計）をえ，総合観測装置を開発した（石井ほか，2001；

開発した（石井ほか，2001；山内ほか，2004）．

Ishii et al., 2002；石井・山内，2007；Ishii and Asai,

この計器は岩盤中の in-situ 応力観測・測定のた

2015）．前述のように著者はボアホール用の応力めに開発されたものである．出力ケーブルはなく計・歪計・傾斜計を開発しており，これに加えて計器内部にメモリーやプログラムを内蔵してお市販の地震計・磁力計・温度計などを 1 台の計器

り，設置前にプログラムにより観測開始，観測終に搭載した．図 1 は TOS ボアホール観測点に設了時刻をセットしてボアホールに埋設・設置す

置した総合観測装置で，図 2 は深部ボアホールへる．セメントが固化し，歪計が岩盤に固定されたの総合観測装置の設置写真である．搭載する応力

後，オーバーコアリングによりインテリジェント計や歪計は水平 4 成分と鉛直 1 成分を基本とし歪計を取り出す．オーバーコアリングにより応力た．傾斜計は 2 成分，地震計や磁力計は 3 成分と解放されてその変化を歪計が記録する．その結果した．したがって 1 台の総合観測装置により，応を解析することにより岩盤応力の方向や大きさが力 5 成分，歪 5 成分，傾斜 2 成分，地震計 3 成分，求められる．Mukai et al.（2007）には初期応力

磁力計 3 成分と高感度温度計の 19 成分の観測がを求める理論的考察，観測データによる解析過程

可能であり，これらの任意の組み合わせも可能でなどが述べられている．

ある．観測装置は応力計・歪計などを搭載してい4．3

る場合は膨張セメントで岩盤と固める．磁力計はボアホール多成分応力計

佐藤（1989）によると地震の発生を考える場合

観測装置の方位を決定するのにも利用している．

には，媒質に応力が蓄積され断層（割れ目）の剪

磁性の強い岩盤に設置する場合にはジャイロを搭

東濃地震科学研究所の設立・終了と研究活動および将来の地震予知研究に関する私見── 19

図 2

ボアホール地殻活動総合観測装置の埋設・設置の状況写真載した．
深部ボアホールに計器を設置してデータを取得するには計器の開発のほかに，地上まで多項目・多成分のデータを細いケーブルで伝送する技術の開発も必要である．著者が開発した総合観測装置の場合は初期の段階ではアナログ出力をそのまま地上に伝送したが，チャンネル数が多いため太い
ケーブルを使用していた．その後，無線伝送方式を開発したが，最終的には光ケーブルを利用する
ことにより，細いケーブルで多量のデータを地上まで伝送することが可能になった．著者が設置した総合観測装置の深度で最も深いのは 1,030 m で
次は 1,020 m である．
4．5

深部ボアホール観測計器の設置方法の開発

地下深部に設置し観測する計器は良好な岩盤に設置することがよいデータを得るために必要なことである．岩盤にもよるが深度 200 m 程度でも降雨の影響を受けるところも多い．深度 500 m 程度
図 1

ボアホール地殻活動総合観測装置（応力計搭載タイプ）．応力計部分は歪計搭載に変更も可能．成分は斜め成分を搭載することも可能．全長は約 8 m．総重量は約 280 kg

20 ──地震ジャーナル

74 号（2022 年 12 月）までは地下水の影響を受けるところもある．地下深部の岩盤のコアサンプルを見ると割れ目や水みちが含まれている場合がしばしばある．特に歪計・応力計の場合は岩盤の変動を観測するため，るため 24 時間監視対象データとして活用されて周囲の岩盤と膨張性のグラウトで固めるので，割いる（気象庁，2022）．また，学会等での発表にれ目や水みちの存在するところにセンサーの感受

加えて地震予知連絡会等に毎回報告され，将来の部分が設置されるとよいデータは観測されない．

地震発生の検討に重要な貢献をしている（たとえこのため著者等はセンサーを割れ目や水みちのな

ば，気象庁，2019）．

い一様な岩盤のところに設置する方法を開発し特6． 調査結果・研究結果など許も取得している（石井ほか，2013）．これにより一様な岩盤位置に，総合観測装置や応力計・歪計を設置することが可能になり，降雨などの影響

前述の章において当研究所での観測計器の開も受けない信頼できるデータを得ることが可能に

発・改良について述べてきた．この章においてはなった．

研究所における調査結果・研究結果などについて述べる．研究項目も多いので一部のみ述べている

5． 南海・東南海・東海地震に向けたが，まだ論文になっていないものも記している．

総合観測装置による観測網

地殻活動関連の研究内容・研究経過などは「東濃地震科学研究所報告

気象庁や産業技術総合研究所（産総研）により地殻活動研究委員会報告」に掲載されている．地震防災分野に関しては「東総合観測装置は採用され東海地方・紀伊半島・四濃地震科学研究所報告

地震防災分野」に副題が国などに設置され，将来の東海・東南海・南海地

つけられて掲載されており，各号は決められた震に関するデータを蓄積している．図 3 は気象庁

テーマに関する内容となっている．また，両分野と産総研が当研究所で開発したタイプの観測装置のピックアップされた概要は「東濃地震科学研究

を含む観測点分布で，現在約 41 観測点がある．

所 25 年のあゆみ」の「14観測されたデータの多くは，気象庁における南海「15

トラフ地域のプレート間固着状態の変化を検出す

科学研究所，2022）．以下はいくつかの項目を取

研究結果の抜粋」やトピック」にも載せられている（東濃地震

図 3 気象庁・産業技術総合研究所において東濃地震科学研究所タイプのボアホール地殻活動総合観測装置が設置されている観測点
東濃地震科学研究所の設立・終了と研究活動および将来の地震予知研究に関する私見── 21

り出して記載した．

近くには東濃地震科学研究所のボアホール観測点

6．1（TGR350：深度 350 m）があり，総合観測装置が調査結果など東濃地震科学研究所は岐阜県南東部の東濃地方埋設・設置され，水位も観測している．NNW 断に位置しており，地域に関連する調査も行ってい層近傍のボアホールにおいて揚水実験をした．まる．屏風山断層や阿寺断層などに関しては地震テ

た立坑内で湧水が発生した．これらにより生じた

クトニクス，地質調査，弾性波調査，重力調査な

水位変動と歪変化を観測・解析することによってどの結果が調べられ，まとめられている（屏風山

水位変動と断層変動の関連が求められた．水位下断層調査研究委員会，2000；活断層研究委員会，降のときは NNW 断層の走向で右横ずれの歪変2002）．また，東濃地域の地震安全性に関する調動を示し，水位上昇のときは NNW 断層の走向で査では地震環境，地盤調査資料，震動特性や深度

左横ずれの歪変動を示した（図 4）．すなわち，分布などが調べられている（東濃地域地震活動調

水位変動と断層の関連を示すような結果が得られ査委員会，1999）．

た（浅井・石井，2022；石井・浅井，2023）．

6．2

6．2．3

研究結果など6．
2．1

当研究所で開発した総合観測装置に搭載されている歪計により，多くの観測点で短期的スロースリップに起因した変動が観測され活断層（跡津川断層系

茂住祐延断層）に回収型歪計およびボアホール歪計を設置し，断層の動きを検知できた
1995 年に発生した兵庫県南部地震後に予算がるようになった

認められ，フロンティア計画が発足し，茂住祐延

前述した総合観測装置（石井ほか，2001；Ishii

断層近辺に新しく横坑が掘削された．横坑内には

et al., 2002；Ishii and Asai, 2015）が気象庁や産2 カ所に右横ずれ破砕帯の存在が認められた．横総研の深部ボアホールに 40 カ所以上設置されて坑内の破砕帯の近傍に深度 10 m のボアホールをいる．東海・紀伊半島・四国南海トラフ周辺など

2 カ所掘削し，開発した回収型歪計を設置した．

に設置されている総合観測装置に搭載されている

その後，オーバーコアリングによる応力測定を実歪計により，低周波地震（微動）に関連したス

施した．その解析結果から初期応力の主応力方向

ロースリップに起因した歪変動が観測され，研究と大きさが求められた．求められた主応力方向はが進められるようになった（石井，2021）．歪観

地質学的に求められている破砕帯の変動と一致し測の場合は傾斜計とは異なる物理量の情報を得る

た（図 5）．その後，同じボアホールに多成分歪ことができ，3 成分以上の観測データが得られる計を埋設・設置し，連続観測を実施した．解析かため傾斜計と異なりスロースリップを発生させる

ら破砕帯の変動は定常的に進行しているのではな

断層モデルを推定することができる．地震予知連

くある時期に変動することが明らかになった

絡会報にはスロースリップに起因した低周波地震（Ishii et al., 2007；東濃地震科学研究所，2022, p.

（微動）に関連した歪変動・傾斜変動が毎回報告59）．

されている（たとえば，気象庁，2019；産総研・

6．2．4

開発したボアホール連続観測用応力計が防災科技研，2019）．歪のデータからは対応する

東北地震を記録することにより，正常に作動

震源のパラメータを推定することができ，その結していること，および他の計器にはない種々果も記載されている．

の特徴を明らかにした

6．
2．2

水の挙動と歪変化・断層運動（変動）の開発した連続観測用ボアホール応力計（Ishii and

関連性が見出された（研究所近傍の地質断層

Asai, 2015）は最初，当研究所の陶史の森ボアホーの場合）

ル観測点（深度：512 m）に設置され，応力潮汐

東濃地震科学研究所の近傍には日本原子力研究や応力地震波形を記録していた．設置後発生した開発機構の立坑があり，立坑近傍に地質断層であ東北地震を記録できたことにより応力計が正常にる NNW 断層（右横ずれ断層）が存在している．

作動していることの他にいろいろな特徴や有利な22 ──地震ジャーナル

74 号（2022 年 12 月）

図 4 （左上）立坑内に発生した湧水に対して排水および排水停止したときの TGR350 観測点の水位変化と（下）TGR350 観測点（深度 350 m）に設置されている総合観測装置に搭載されている歪計の観測記録から求められた主歪．A と C は水位の下降したとき，B は水位が上昇したときの主歪と最大せん断歪．最大主歪は黒，最小主歪は緑で最大せん断歪は赤で示しており，矢印で方向を示している．（右上）観測点，立坑および NNW 断層の位置．水位の上昇・下降時の最大せん断
歪のずれ方向も示している点が明らかになった．得られた結果は以下のようである．1．観測値に弾性体力学の不変量を適用

6．2．5

通常の気圧計で東北地震による気圧変動を観測でき，観測された気圧と上下変動との関することにより観測の信頼性を調べる方法を開発

係を明らかにした（気圧変動の積分が上下変動）

した：2．応力計は歪計と異なり，応力と歪の両2011 年の東北地震が発生したときに，東濃地方を観測できる：3．応力計により観測される応

震科学研究所の複数の観測点で微気圧計でなく通力は歪計と異なり岩盤の弾性常数が未知でも求め

常の気象観測用気圧計に地震動など地震に関連しられる：4．深部ボアホールに設置された応力計

た気圧変動を記録することができた．当研究所でで観測されるデータは地表近くで観測する他の計は 気 圧 計 に よ り 観 測 さ れ た 気 圧 変 動 と GPS に器よりも圧倒的に分解能がよい：5．応力計は直よって観測された上下変動を比較し，気圧変動を流成分まで観測できる：6．応力計・歪計の dy-

積分することにより GPS で観測された上下変動

namic range は広く，震源の近くに設置された計の時間変化が求められることや，GPS で観測さ器でもスケールアウトせずに観測できる（石井・れた上下変動を微分することにより気圧計で観測

浅井，2017，2019；石井ほか，2019）．

された気圧変動が求められること（図 6）などを明らかにした（Ishii and Asai, 2016）．

東濃地震科学研究所の設立・終了と研究活動および将来の地震予知研究に関する私見── 23

図 5

6．
2．6

跡津川断層帯の茂住祐延断層近辺に新しく掘削された横坑の位置および横坑内の破砕帯および 2カ所の観測点の位置．観測点（site 2 と site 3）においては深度 10 m のボアホールが掘削され，site 3 には開発した回収型歪計を埋設・設置した．オーバーコアリングによる応力測定を実施した．
その後，2 カ所にボアホール多成分歪計を埋設・設置した．その解析結果から求められた初期応力の主応力方向と大きさを示す．歪計から求められた主歪も示している．求められた主応力・主歪の方向は地質学的に求められている破砕帯の変動方向と一致している

東濃地震科学研究所の瑞浪ボアホール観

斜変化の閾値も求めた（Asai, 2006；東濃地震科

測点においては震央距離に関係なく，ある程学研究所，2022, p. 55）．

度大きな地震発生時につねに水位が上昇する，

6．2．7

水位応答変化と歪・傾斜変化の関連およびメ

制御震源の開発・実用化と有用性の検証

超磁歪材料を利用すると任意の電気信号に対応

カニズムを解明した

した変形を発生させることができる．この原理を

東濃地震科学研究所では深部ボアホールに設置利用して任意の波形を発生させる制御震源を製作した総合観測装置により，歪・傾斜・地震などのした（石井ほか，2010；國友ほか，2018）．この総合連続観測を実施している．また，地下水の水震源を用いて任意波形の弾性波を発生させ走時の位や水圧の観測も実施している．地震発生時の時間変化や媒質の変動などを研究することが可能

TGR350 ボアホール観測点（深度 350 m）で観測になった．このシステムでは，700 m 離れた観測

された水位データの記録はつねに水位上昇を示し点でも観測データを 1 日間スタッキングすれば，ている．この現象のメカニズムを近傍に存在する

直接 P 波の走時変化を約 25μs の精度で追跡でき

断層との関連で解明し，水位上昇する歪変化・傾ることが検証された．また，モニタリング試験開24 ──地震ジャーナル

74 号（2022 年 12 月）

東濃地震科学研究所の 3 次元アレイによって観測し，微小な P 波と S 波の検出方法を開発した．
それに基づいてプレートが沈み込む方向に平行なS 波速度トモグラフィー断面に投影した LFE とプレート内の普通地震の震源分布を求めた（Suzuki et al., 2018；東濃地震科学研究所，2022,
p. 65）．それによると LFE は普通の地震より上部に求められた（図 7）．
6．2．9

2011 年東北地震に伴った M8.4 スーパーサブ地震
2011 年に MW9 の東北地震が発生した．この地
震現象を解明するために GPS の 1 秒サンプリン
グ変位記録と東濃地震科学研究所の陶史の森ボア
ホール観測点の応力記録により解析を試みた（川崎ほか，2014）．東北地方の観測点の GPS 変位記
録で卓越する幅ほぼ 100 秒の主パルス（M）波形の大勢は単純な主地震断層モデルで説明できる．
しかしこの主地震断層モデルではパルス幅 25 秒
から 35 秒の副パルス（S）と陶史の森の応力記
録で大振幅の後続波を説明できない（図 8 上）．
説明するために気象庁が決定した発震時よりほぼ
60 秒後に破壊が始まる走向 N145°
E のほぼ垂直
断層の左横ずれ型の副地震断層のモデルにより説明できる結果を得た（図 8 下）．
6．2．10
図 6 （上）2011 年 3 月 11 日に東北地震が発生したときに，東濃地震科学研究所のボアホール観測点で観測された応力計の記録および通常の気象観測用気圧計に記録された気圧変動．（下）気圧変動記録の積分により求められた上下変動および国土地理院の TOKI
観測点で観測された上下変動

東濃地域の揺れやすさの研究（高感度地震観測網による東濃地域の site eﬀect の予測）
岐阜県・東濃・瑞浪市に関する地震防災基礎資料の収録を行い，それに基づき考察を行った（東濃地震科学研究所，2004）．また，岐阜県東濃地域の屏風山断層を中心として 40 km×25 km の範囲に 50 点の高感度過減衰型 3 成分加速度計を設置している．地質は第三紀堆積岩（主として瑞浪

始 後 に 発 生 し た 熊 本 地 震（2016 年 4 月 16 日，層群）を主体として洪積層，局所的な沖積層や岩M7.3）により，60μs のステップ状の走時遅延が盤（美濃帯花崗岩）等からなる．軟弱な表層，盛観 測 さ れ， そ の 後 の 変 化 が 200 m 深 度 の STG

土をさけるために観測点の 75％は地下 4 m 程度

200N ボアホール観測点の間隙水圧変化と似たパに地震計を設置した．長期間にわたり観測を継続

ターンを示していることが判明した（國友ほか，し，十分な数の地震記録をとり，それを統計的に2018，2019；東濃地震科学研究所，2022, p. 62）．

処理して観測点の地盤震動特性を評価し振幅比の6．2．8

地域分布を求めた（青木・大久保，2009）．

3 次元アレイ地震観測による深部低周波

地震の精密震源決定
東海地域で発生する深部低周波地震（LFE）を
東濃地震科学研究所の設立・終了と研究活動および将来の地震予知研究に関する私見── 25

図 7

6．2．11

東海地域で発生する深部低周波地震（LFE）を東濃地震科学研究所の 3 次元アレイによって観測し，開発した方法により微小な P 波と S 波を検出し，求められた深部低周波地震（LFE）の震源
分布（赤丸）およびプレート内の普通地震の震源分布（黒四角）

割石温泉の湯量・溶存ガス量などの観力変化，水位圧変化，近傍のボアホールの水位変測・御岳山噴火および地震発生との関連化，などが観測により明らかになった（東濃地震

温泉は岐阜県飛騨市神岡町の高原川左岸の河岸科学研究所，2022, p. 97-99）．

段丘上にあり，跡津川断層から南へ約 3 km に位

6．2．13

御嶽山の活動に関する研究（水準測量）

置している．観測に用いた坑井は標高 413 m で孔

御嶽山の噴火との関連を解明するために東山麓

底標高はマイナス 809 m で孔底温度は 65°であでは 2002 年から他大学と共同で水準測量を実施

る．ここにおいて湯量や温泉の溶存ガスの連続観している．2002 年以降 2004 年の噴火前までに 15測を実施しており種々の解析も実施している（田mm の隆起が観測されていた．上下変動の測量結

阪，2018；東濃地震科学研究所，2022, p. 74-75）．

果から圧力源等を推定している（Murase et al.,

御嶽山の噴火との関連も観測解析されている．こ2016）．

こでは 1 例として地震時の湯量の変化のみを示し

6．2．14

東濃地震科学研究所の歪・応力地震波ている（図 9）．

形データベースの構築

6．
2．12

2003 年から観測され蓄積されてきた歪計・応立坑掘削・立坑埋め戻しと湧水・上下変動・水位変化・水圧変化・地質断層

力計ネットワークで観測された地震動記録はいろ

東濃地震科学研究所の近傍において立坑が掘削いろ利用されてきたが，研究者が総合的に利用でされた．主立坑と換気立坑からなり，それぞれ直きる状況ではなかった．観測される地震動の最大

径 6.5 m と 4.5 m で あ り 両 者 は 40 m 離 れ て お り

振幅は歪計・応力計の計測原理からもわかるよう

100 m ごとに横坑で連結されており深度は 500 mに震源過程を単純に反映しダイナミックレンジがである．立坑掘削に伴う掘削深度，湧水量，近傍

広く，いかなる地震もスケールアウトすることなのボアホールの水位変化，および立坑周辺の上下く記録することができる．これまで記録した歪・変動などの変動が観測により明らかになった．そ応力地震動を取り出し，地震動データ記録集を作の結果，掘削に伴う周辺の上下変動は最大で 2成し公開できるように準備してきた（笠原ほか，

cm 程度であるという結果が得られた（Kimata et2020）．収録された地震は，近地地震の M2 からal., 2015；東濃地震科学研究所，2022, p. 86-96）．

2011 年の東北地震の MW9 まで総数で 2,000 弱にまたその後，立坑の埋め立てが行われ，生じた応なる．日本列島で発生した M6.5 以上の顕著地震

26 ──地震ジャーナル

74 号（2022 年 12 月）

図 8 （上）2011 年 3 月 11 日の東北地震時における，国土地理院の GPS 観測点の 1 秒サンプリングの記録および東濃地震科学研究所のボアホール応力計の観測記録（黒線）および本震のモデルのみに基づいて計算された理論波形（赤線）．主パルス部分（M）はだいたい合っているが副パルス部分（S）は合っていない．（下）記録を説明するために考慮した M8.4 のスーパーサブ地震のモデルも加えた理論波形（赤線）．観測値と理論値の一致が改善されている．スペースの都合上 3観測点のみ示している（全体は論文参照）

をほぼ網羅しており，世界中の M7 以上の地震も験が行われ，位相は以前のものと調和的であるもほぼ網羅している．できるだけ早く公開すべく準のの，振幅が約 10 倍大きく，過去最大規模の核備している．

実験であったことが観測された（図 10；東濃地

6．2．15

震科学研究所，2022, p. 68）．

核実験により観測された波形

東濃地震科学研究所の TGR350 ボアホール観6．2．16

東濃地域の地震防災：東海・東南海地測点（深度 350 m）のボアホール総合観測装置に震に対する瑞浪市などの地震防災力の研究搭載されている速度型地震計においてはすべての

過去の種々の資料を利用して東濃地震科学研究

北朝鮮の核実験による波形を記録している．2016

所が位置する瑞浪市や岐阜県の防災力を東海・東

年 1 月と 9 月に行われた核実験による観測された

南海地震などに対して研究した．予想震度分布な

波形は，地震波の位相（波の山と谷）がきわめて

どのほか家屋などの損害分布や人的被害などを検よく一致している．一方，2017 年 9 月にも核実討し図などで示した（東濃地震科学研究所，2004）．

東濃地震科学研究所の設立・終了と研究活動および将来の地震予知研究に関する私見── 27

図 9 岐阜県飛騨市にある割石温泉において観測している湯量変化と地震発生時の記録つである．しかしながら現状では良好な結果が得
7． 地域への貢献られているとは言えない．学問を進展させるポイ
ントに関して簡単な 1 例をあげると，たとえば，

7．1

地域への防災関連知識の向上

医学の分野においては胃カメラの開発により，そ講演・講義などを適時行っている．講演・実れまでは聴診器のみによる体外からの間接的な診習，そのほか各種催し物へも積極的に参加してい察から，直接病原を観察することが可能になり大る．また，防災教育用リーフレットを発刊するときく進歩した．このように対象を直接，観察・観ともに，これを講演会等で配布し，地域住民の防測することが学問を大きく進歩させることも多災意識の高揚を図っている．

い．地震学の場合，地震の多くは深さ 5 km 以上

7．2の地下深部で発生するにもかかわらず，遠く離れ地域へ防災関連情報提供

研究所のホームページを随時更新し，つねに新た地表近くの観測が主になっている．地震計によしい情報を提供し，地域住民，行政が自由にアクる観測は岩盤の破壊により 2 次的に発生し，伝搬セスし情報を得ることができるようにした．ましてきた地震波を観測している．地震学の進歩にた，市の防災担当課が作成予定の防災マップ等のは十分貢献しているが，地震予知のためには岩盤作成に最新の情報を提供した．

を破壊させ地震を発生させる力を直接観測することが望ましいことである．

8． 将来の地震予知研究に関する私見

気象も地震と同様に自然現象であるが，地震と異なり実用に役立つ予報がだせている．天気予報

地震予知は地震学における最も重要な課題の 1
28 ──地震ジャーナル

74 号（2022 年 12 月）

は 50 年前と比較すると大きく進歩している．重要な物理量である気圧や温度が地震と異なり遠方からの観測でなく，発生場の値を直接観測できている．特に天気を左右する気圧の観測値のコン
ター分布が得られているのが，場の状態を理解する上で重要である．また，人工衛星などにより雲の発生状態も直接観測できている．その上，観測された気圧分布から数値実験により観測場を説明するモデルの構築と予測が可能になっている．
地震は岩盤の破壊であるが，2 次的に発生し伝搬してきた地震波を観測している．望ましいのは岩盤を破壊させ地震を発生させる力を地下深部で直接観測することである．現在，岩盤の変形を観測するためにボアホール歪計が存在する（石井，2021）．しかし歪計は岩盤に加わった力による岩盤の変形を観測する計器である．しかも歪は媒質（岩盤）の弾性定数が異なれば歪は異なる．作用する応力を直接観測できれば弾性定数の問題は生じない． 応力値の大きさとその時間変化を地下
深部の複数の観測点で観測することにより，応力分布の面的コンターとその時間変化が得られる．
これは気象予報をするときに気圧分布のコンターとその時間変化から天気予報に関する重要な情報を得ることに相当する．応力成分は弾性体の場合は気圧と異なり 6 成分存在する．すなわちコン
ターが 6 種類描ける．これにより各成分のコンターの分布の違いから，今後発生する地震の様式を推定する可能性がでてくる．また，応力集中の大きさとコンターの形から，発生する場所を推定できる可能性もある．観測点による変動の時間変化の差から発生時刻に関する情報を得ることができる可能性もある．
幸いにも連続観測が可能なボアホール応力計を
図 10 （上）東濃地震科学研究所の TGR350 ボア
ホール観測点（深度 350 m）のボアホール
総合観測装置に搭載されている速度型地震計において記録した 3 回の北朝鮮の核実
験による波形．3 回とも位相がほとんど一致している．（中）そのうち 2 回の波形と2017 年 9 月の波形の比較．2017 年 9 月の波形は他より 10 倍程度振幅が大きい．
（下）
ボアホール応力計と重力計で観測された2017 年 9 月の波形開発できたことにより（Ishii and Asai, 2015），
地震予知に関する将来像を展望することができるようになった．地震発生ポテンシャルの高いとこ
ろに応力計を面的に設置し，応力値の大きさとその時間変化を観測する．このような観測は地表に近いところではなくある程度深いところで観測する必要がある．地表近くの観測では気象の影響に加えて，自由表面や地下水の影響を受け，微小な変化が乱されるからである．伊豆半島で群発地震

東濃地震科学研究所の設立・終了と研究活動および将来の地震予知研究に関する私見── 29

が発生したときには 3 回の群発地震の発生時すべ

seismic phenomena relating to earthquake swarmsてにおいて，地下深部に設置されたボアホール総and application of the instrument for rock mechanics.

合観測装置に搭載された傾斜計と歪計の両方に最初の最大地震発生前の前兆現象を記録している（石井ほか，1998；石井，2021）．また，気象庁や産総研が将来発生する南海地震などのために設置

Seismogenic Process Monitoring, Balkema, The
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石井紘・山内常生．2007．地殻活動総合観測システ

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しているボアホール観測網では地下 30 km 付近

Ishii, H., Yamauchi, T., Asai, Y., Matsumoto, S. andで発生するスロースリップをボアホール傾斜計やMukai, A. 2007. Interesting phenomena detected by

歪計で観測しており，多くの報告がされている（石井，2021）．Yamamoto（2007）は地下 30 km付近で発生する短期的なスロースリップによる歪変化が捕らえられたことは観測網が前駆的すべりを検出する可能性があると述べており，著者も同様の考えである．地下深部に設置されたボアホール応力計による観測網が建設できれば，上述のよ
うに地震予知のための情報を得ることができると考えている．

the continuous observation of strain and in-situ stressmeasurements in the vicinity of the active MozumiSukenobe Fault, Geodynamics of Atotsugawa Fault
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石井紘．2010．応力連続観測と今後の地震予知研究．

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石井

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茂・松本滋夫・平田安廣．1998．ボ

アホール応力計で観測される応力・歪の観測レンジ

アホール地殻活動総合観測装置で観測された伊豆半は如何に広いか ? ─長周期地震計の波形および GNSS

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データとの比較から得られた観測データの特徴．地

石井

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30 ──地震ジャーナル

74 号（2022 年 12 月）

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測壕内で発生した有感地震イベントによる地下構造

グによって応力測定を可能にする計器の開発と測定

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Space, 68, 9. doi.10.1186/s40623-016-0386-4
産業技術総合研究所・防災科学技術研究所．2019．東

石井

紘

［いしい

現職

ひろし］

東京大学名誉教授．理学博士（東北 大 学 ）．Ph.D.（University of British
Columbia, Canada）
略歴

東北大学理学部卒業．東北大学大学院理学研究科地球物理学専攻修士課程修了．British
Columbia 大学博士課程修了．東北大学 助教授．東京大学 教授．東濃地震科学研究所 所長
研究分野

地殻変動論，地震予知

海・紀伊半島・四国における短期的スロースリップ

東濃地震科学研究所の設立・終了と研究活動および将来の地震予知研究に関する私見── 31

全球統合測地観測システム（GGOS）
社会と科学を支える位置の基盤
宮原伐折羅

1． は じ め に

2． GGOS の目的と役割

地球上の正確な位置情報は，社会・科学活動のGGOS は，測地学が科学・社会に貢献するため基盤である．互いに正確な位置を共有することにの基盤として，2007 年に国際測地学協会（Inter-

よって，航空機・船舶・自動車のナビゲーション

national Association of Geodesy：IAG） の も となどさまざまな社会活動が円滑かつ安全に遂行可に設立された（松坂，2018）．測地学は，地球の能となるだけでなく，大気や氷冠などにおけるさ

形状，回転，重力場を測り，それを時間の関数とまざまな変化の把握などの多様な科学活動も位置

して表現する科学である．把握された地球の形と情報なしには実現不可能である．地球は，太陽や変化を，たとえば，地球上の点の 3 次元座標とそ

月の潮汐，プレート運動，質量の移動などさまざの時間変化，といった具体の関数で表現したもの

まな要因で複雑にその形を変えているため，地球が，測地基準座標系である．巨大地震など，地球上で正確な位置を知るためには，地球上のさまざの形に大きな変化を及ぼす現象が生じた場合でまな場所で，位置計測の基準となる基準座標系のも，安定して地球の形を表現することができる測変化（XY 座標系でいえば，原点の位置・各軸の地基準系をつくることができれば，宇宙における向き・スケールにあたるものの変化）を途切れる

地球の動きを記述するとともに，地球上の点や物ことなく測り続けることが必要となる．測地学

体の時間変化する位置座標を決定するための基盤

は，変化を続ける地球で，その形状，回転，重力を提供することが可能となる．

場を測り，科学・社会に貢献する基盤情報として

近年，測地学における観測機器，観測技術，解提供する学問である．この目的を達成するため，

析技術の発展はめざましく，特に，人工衛星など

測地学では，GPS など人工衛星を用いた全球測の宇宙技術を用いて地球の形を測ることができる

位衛星システム（GNSS）や天体からの電波を用ようになったことで，測地学がとらえることのでいて大陸間の距離を測る超長基線電波干渉法

きる地球の変化は，巨大地震とその余効変動のよ（Very Long Baseline Interferometry：VLBI）な

うに，大規模で長期間続くものから，火山噴火にど，さまざまな技術が連携して地球の形と変化を伴う膨張のように，小規模で短い変動まで幅広く測り，その成果として得られる地球の形状，回転，なっており，さらに，ほぼリアルタイムで変化を重力場を提供している．こうした連携を強化し，とらえる技術が開発されるなど，観測から解析を把握された地球の形と変化に基づいて，地球上で経て変化を検出までに要する時間も非常に短く

正確な位置が用いられるよう支援する国際的な枠なっている．こうした発展をうけ，GGOS では，

組 み が， 全 球 統 合 測 地 観 測 シ ス テ ム（Global

次の 3 つを主な目的としている．

Geodetic Observing System：GGOS）である．

a）地球の形状，回転，質量分布の変化を監視，表現，理解するために必要となる観測を提供すること（図 1）．

32 ──地震ジャーナル

74 号（2022 年 12 月）

のデータを解析することで，観測点の 3 次元座標とその時間変化によって地球の形状を表した国際
地球基準座標系（International Terrestrial Reference Frame：ITRF），また，地球の姿勢と回転の時系列を表した地球姿勢パラメータ（Earth
Orientation Parameter：EOP）が精密に推定される．ITRF と EOP の品質と分解能は，地上の観測局の数と配置によって決まるため，科学・社
会活動で求められる精度の良い位置を与えるには，地球上のできるだけ多くの場所で観測を継続することが必要となる．一方，地球の重力場の分布と変化は，主に，低軌道周回衛星の軌道を解析することで求められ，地球の重力分布を球面調和関数で表現した全球重力場モデル（Global Gravity Field Model：GGM）が精密に推定される．衛
図 1

地球の形状，回転，重力場を観測する宇宙
測地技術b）地球システムを理解する鍵となる地球規模の変動プロセスを計測し，その相互作用を整合的

星データから推定された GGM は，おおむね 70
km 程度の空間分解能であり，さらに詳細な重力分布を得るためには，航空機，船舶，地上重力計などによって短い波長の重力分布の計測をおぎなう必要がある．

に解釈するために必要となり，かつ科学・社会活動の基盤となる地球の形状，回転，重力場とその4． GGOS の測地基準座標系への貢献

変化（すなわち，測地基準座標系）を提供すること．

地球の精密な形状と変化を把握するためには，

c）地球・惑星システム科学とその応用分野の地球上のできるだけ多くの場所で観測を継続する

進歩を支える基盤を提供することによって，科学必要があることは前述のとおりだが，地球の形をと社会に利益をもたらすこと．

測る技術，すなわち測地技術にも，それぞれ長所
短所があるため，単一の技術では，精密な地球の3． 測地基準座標系とは形状は決定できない．たとえば VLBI は，地球の外部の天体を基準に計測を行うので，地球の姿勢

測地基準座標系は，前述のとおり，地球の幾何や回転を正確に決定できる．一方，SLR は，重的な形状，回転，重力場の空間分布とその時間変力に従って飛行する人工衛星を追尾するので，重化を関数や表などで表現したもので，地球の精緻力に感度が高く地球の重心を正確に決定できる．

な形状とその変化を与えることによって，さまざ

また，GNSS は，観測装置が比較的安価なため，

まな科学・社会活動に共通の位置の基盤を提供し観測網の高密度化に有効である．そこで，それぞている．地球の形状と回転については，世界各国

れの技術の長所を活かして地球の形を決定するよに 設 置 さ れ た 超 長 基 線 電 波 干 渉 法（VLBI），

うに技術を横断した連携が必要となる．多くの国

GNSS をはじめ，衛星レーザ測距（Satellite Laserからの参加を促進し，連携を強化する枠組みに

Ranging：SLR）， 衛 星 追 尾 軌 道 決 定 シ ス テ ム

は，国際連合の地球規模の地理空間情報管理に（Doppler Orbitography and Radiopositioning In-

関する専門家委員会（The United Nations Global

tegrated by Satellite：DORIS）などの地上観測局

Geospatial Information Management：UN-GGIM）

全球統合測地観測システム（GGOS）社会と科学を支える位置の基盤── 33

のもとに測地委員会（Subcommittee on Geodesy）

erence Frame：IHRF）の実現である．地球を中が設けられている一方，科学コミュニティでの連心とした 3 次元の幾何的な座標は，すでに，国際携を強化するのが GGOS の役割である．とりわ

地球基準座標系（ITRF）として精密に決定され，

け，おのおのの測地技術では，IAG のもとに当

世界各国の基準点や地図，人工衛星の軌道決定な該技術内で専門家の連携を行う組織が設けられてど，実質の世界の位置の基準として社会・科学すいるため，GGOS は，技術間の連携が強化される

べての分野で広く使われている．一方，海面を高よう活動している．

さ 0 m の基準とした標高は，たとえば，見た目は平らであっても重力が強い場所に向かって水が流

5． GGOS の組織れる（幾何的には平らでも標高としては低い）ことからわかるように，重力の大小によって場所ご

課題を解決し，前述した目的の達成に向けて，とに異なるため，精密な重力の空間分布の計測な

GGOS では，筆者を議長（2019～2022 年）とししには求めることができない．そのため，3 次元

た理事会・幹事会を設け，IAG の関係者を中心の幾何的な座標のように単純に地球の中心を基準に広く委員を招いて議論を行い，さらに，観測網とするだけでは十分でなく，実際に世界共通の標や観測データの連携や調整を行うための組織，ま高を定めるためは，重力分布を用いて測地学的にた，技術や提供データ・プロダクトのルールの調

適切な処理を行い，世界共通の基準面（標高 0 m

整を行うための組織を設け，関係者との連携，調の海面をすべての陸域に仮想的に延長した基準整を行っている．加えて，幅広い地球科学分野か面，すなわちジオイド）を決定することが必要とらの助言を得るため，GGOS サイエンスパネルをなる．

設置している．地球上のできるだけ多くの場所で

この基準面であるジオイドを重力場から決定す観測を行うためには，多くの地域，国が主体的にるには，複数の有力な手法があり，いずれもまだ観測に参加することが重要であるため，地域，国研究開発の途上にあることから，GGOS では，との連携を強化する枠組みとして GGOS Aﬃliate

IAG と連携し，米国コロラド州の重力分布デーが設けられており，日本では，第 1 号の Aﬃliate

タを用いて，日本を含む世界各国の 14 グループとして GGOS Japan が設置され，国土地理院，の研究者がおのおのジオイドを作成し，相互比較

海上保安庁，JAXA，NICT，国立天文台，国立する実験を行った（Wang et al., 2021）．この実

極地研究所，一橋大学など，組織を横断してさま験を通じて，ジオイドを決定する技術が，世界のざまな機関が枠組みに参加することによって，国共通の高さを与えるために実用段階まで達してい内，また，日本と GGOS との連携を強化しているかどうか，検証が行われた．独立した手法で決る．GGOS では，このような定常的な地球の形と定されたジオイドの多くがおおむね 3 cm 程度で変化の観測と高度化を進めるだけでなく，測地学

整合したことを受けて，実用段階の標高の基準面の貢献が期待される分野，発展がめざましい分野

である IHRF を IAG のもとで運用開始するべく，を重点分野と定めて活動を行っている．このう

準備が進められている．

ち，世界共通の高さの基準の実現を目指す"統一

海面から見た共通の標高が大陸をまたいでも得

高さシステム（Uniﬁed Height System）"，測地学

られるようになることで，たとえば，地球規模で的な手法を用いて地球災害へ取り組む"地球災害の海面変動の監視など，地球環境のさらに正確な（Geohazards）"について，進捗を紹介する．

把握が可能となる．また，従来の標高では，験潮5-1． 世界共通の高さを目指して（GGOS 重点

場での潮位観測から海面（基準面）を定めるため，

分野 1）

国ごとに海面が異なって標高が食い違う可能性がGGOS の第一の重点は，世界共通の高さを与え高いが，IHRF では，国境を越えても標高が整合る国際高さ基準座標系（International Height Ref-

するため，さまざまなデータの比較を共通の標高34 ──地震ジャーナル

74 号（2022 年 12 月）

で比較することや，国を跨いだ正確な車両等の移野で測地観測に触れる機会を持つことでもないか

動体のナビゲーションも可能となる．

ぎりは，測地学の意義と役割を理解することが難5-2． 地球災害への対応（GGOS 重点分野 2）

しく，不正確な位置情報を誤って用いる状況が容GGOS の第二の重点は，測地学の地球災害対策

易に生じてしまう．そのため，GGOS は，測地学のへの貢献である．GNSS をはじめとする測地観測

意義と役割への理解を促進し，測地学と他の科学

は，地球の形状の変化をとらえられることから，分野との連携を強化するため，さまざまなコンテ

地殻変動の把握に大きく貢献しており，これまで，ンツを作成し，発信している．GGOS のウェブサ

全球的なプレート運動の把握をはじめ，詳細に把イト（https://www.ggos.org/）では，特に，GNSS，

握した地表の変位を用いて地震や火山活動のメカ

VLBI，SLR，DORIS，重力観測といった測地観測，

ニズム，プレート固着状態を推定するなど，さままた，観測から決定される地球形状，回転，重力

ざまな成果があげられている．このような長期的場といった測地プロダクツについて，平易な表現

な地球災害リスクの評価における貢献に加えて，とわかりやすい図を豊富に用いた解説，さらに近年では短期的な減災に対して測地観測技術の活は，関連する情報の諸元へのリンクをそろえた用も進んでいる．東北地方太平洋沖地震の際に明ページの作成・提供に注力し，いわば，測地学にらかとなった地震計によるマグニチュードの飽和関する基本情報のハブを担うことを目指していという課題については，これまでの研究で，GNSSる．また，YouTube での解説動画や SNS での配のリアルタイム測位による座標値の変位を用いて信も行っている．

有限断層モデルを即時推定することによって改善7． さ い ご にが可能であることが示されている（Kawamoto etal., 2017）．巨大津波の波源となりうるプレート境
界 沿 い に お い て， 津 波 が 沿 岸 に 到 達 す る 前 に

地球は変動を続けているため，地球上で精密か

GNSS を用いて断層モデルを求めることができれ

つ正確な位置を得るためには，さまざまな測地技ば，大きな減災効果が期待できる．同様な仕組み術を用いた観測を地球上のできるだけ多くの場所

はプレート境界沿いに位置する世界中の地域でもで継続し，それらを統合して地球の形状とその変有効であることから，現在活発に研究が進められ化，すなわち測地基準座標系を精密に推定し，提ている．GGOS では，この GNSS 早期津波警報シ

供する必要がある．GGOS は，そのための連携をステム（GNSS Tsunami Early Warning System：

強化し，ユーザが地球上で正確な位置情報へ適切

GTEWS）に関する連携を，世界の巨大地震・津にアクセスできる環境を維持するための枠組みで波想定地域で横断的に進めることができるよう，ある．こうして実現された測地基準座標系は，地ワークショップ等を通じて事例を共有し，さらな殻変動のモニタリングや津波の早期警報を実現す

る連携強化の枠組みを模索している．

る鍵であり，GGOS の活動は，地震火山研究や防災に欠かせない位置情報の基盤を支えている．防6． 測地学への理解促進

災をはじめ，位置情報によって利益を得るユーザ
が，その位置情報を提供している基盤への正確なGGOS の大きな使命の 1 つが，ユーザコミュニ理 解 を 持 ち， 適 切 に 情 報 を 活 用 で き る よ う，

ティにおける測地学への理解促進である．測地学

GGOS は，測地学と他の分野との連携を強化してが提供する地球の形状とその変化は，多くの科

いく．

学・社会活動を支えており，ひとたびその品質が低下すると，さまざまな影響が想定される．しか参考文献

しながら，多くのユーザは，意識することなく測
地基準座標系を使用しているため，自身の専門分

Kawamoto, S., Ohta, Y., Hiyama, Y., Todoriki, M.,

全球統合測地観測システム（GGOS）社会と科学を支える位置の基盤── 35

Nishimura, T., Furuya, T., Sato, Y., Yahagi, T. andMiyagawa, K. 2017. REGARD: a new GNSS-based

宮原伐折羅
［みやはら

real-time ﬁnite fault modeling system for GEONET.

現職

J. Geophys. Res. Solid Earth, 122, 1324-1349. https://課 課長

doi.org/10.1002/2016JB013485

略歴松坂

茂．2018．GGOS の概要と日本の測地学との関わり．測地学会誌 ，63，61-64．

ばさら］

国土交通省国土地理院測地部計画
京都大学大学院理学研究科前期課

程修了，修士（理学）．平成 13 年国土地理院入省．衛星測位，重力測量，干渉 SAR 解析等に従Wang, Y.M., Sánchez, L., Ågren, J. et al. 2021. Colorado

事．平成 18 年文部科学省在外研究員（米スクリプス海

geoid computation experiment: overview and sum-洋研究所）を経て，令和 3 年より現職．令和元年 11 月

mary. J. Geod., 95, 127. https://doi.org/10.1007/

より全球統合測地観測システム（GGOS）議長

s00190-021-01567-9

研究分野 測地学（グローバル測地学，測地基準座標系）

36 ──地震ジャーナル

74 号（2022 年 12 月）

歴史は繰り返す―伊東沖群発地震
川端信正
間 13 秒・震度微，熊谷微震・長津呂微震」とあ
1． は じ め にる．校務日誌の記述は続く．「報告によれば，玖
須美沖にして深さ 30 キロ，今のところ心配なし．

1978 年から伊豆半島東方沖で群発地震が発生

大正 9 年 8 月の地震と同一震動であるから別に恐し，1989 年には伊東市沖で海底噴火が起きた．

るるに足らず．今朝の地震が最大であると沼津気

この群発地震と海底噴火は伊東市を中心とする伊象観測所の電話」．

豆半島の住民に不安と動揺を与え温泉地伊豆の観地震活動はほどなく活発化した．2 月 28 日の光に大きな影響を与える事態となった．これに似午後から深夜にかけての活動がそれである．「時た事態が 1930 年伊東群発地震の際に起きていた事新報」は「伊東の地震 昨夜頻り 今朝ようやくのだった．1930 年当時の新聞報道から，伊東群

静まる」との見出し．「28 日午後 2 時ごろから午発に際して住民はどのように対応し，不安・騒後 11 時まで地震が頻発し，午後 6 時 25 分から

動・行政対応が如何であったかを概観した．

30 分までの間には町民が屋外に飛び出す程度のものもあった．また，けさ 3 時 35 分までに 4 回

2． 1930 年伊東群発地震の経過の地震．午前 6 時 25 分の地震は非常に強い上下動を伴う水平動があったが，その後揺れはなく町

伊東群発地震が始まったのは，1930（昭和 5）

民は落ち着いた」と報じた．

年 2 月中旬．伊東町（現・伊東市）の住民が地震

中央気象台は 2 月下旬，技師国富ら 2 名を伊東を最初に感じたのは 2 月 13 日の夜だった．このに派遣して観測にあたり，水産試験場伊東分場に

日 22 時 20 分ごろ，伊東町の東 3 キロに位置する「地震相談所」を開設した．

汐吹崎付近を震源に群発地震がはじまった（図群発地震は 3 月に入ると活動が活発化した．3

1）．2 月 17 日には 14 回の有感地震が発生し，そ月 1 日に有感地震 28 回，この日の伊東小学校校のあと，住民が身体に感じる地震がしだいに増え

務日誌には「夜に至り地震あり」と記されている．

ていった．以後の地震活動の経過については図 2

翌 2 日は 36 回の強震と弱震に襲われた．3 月 2を参照されたい．2 月 20 日の伊東小学校の校務日の「静岡民友新聞」夕刊には「36 回の強弱震

日誌には次のように記載されている．

に伊東町民逃げ出す．再び恐怖に襲われる」の見「2 月 20 日＝主な打合わせ事項，◆強震襲来せ出しで，「強震で高所にあった物品は，将棋倒しるために児童生徒の避難方法，◆生徒帰宅なさしとなって転落した．強震は 3 月 1 日午前 3 時までめるの件．本日の主要校務は，第 1 時限で生徒帰に 4 回に及んだので，町民は戦々恐々として危険宅なさしめる．昼食のあと，通学区の被害状況を区域にあるものは雨の中，家財道具を引きまとめ

視察す」この地震がどのくらいのものであったて山手方面へ避難するなど 町内は杞憂の念に駆か，中央気象台の発表は「震央は東京をへだたる

られ，ごった返している．この地震は伊豆一帯に

南東約 100 キロ，伊豆玖須美沖，初期微動継続時

わたるもので下田方面でも連日十数回にわたる地

歴史は繰り返す─伊東沖群発地震── 37

地震が頻繁に起きるので住民は不思議がっている」の記事が「時事新報」（3 月 5 日）にある．
3 月 4 日 に は 有 感 地 震 187 回，3 月 24 日 午 前
11 時 50 分から午後 3 時 50 分までの間にやや強いものが 5 回，午後 2 時 58 分から 25 日午前 8 時までに強震が 18 回であった．22 日以来身体に感ずるもののみで連日 10 数回に及んだ．総地震回
数は 3 月 1 日から 20 日までに 697 回となり，最初の地震から数えると地震数はすでに 1,000 回を突破している．震源地に最も近い川奈村は 3 月 15日以来の活発な地震のため村役場や小学校を始め全村の家屋に影響が出て戸障子の開け閉めさえ困難となった．特に 27 日午前 1 時 40 分の地震では家屋および石垣が傾斜するに至ったものが多く，ある家屋では石垣が崩壊し小学校の石垣も危険に
図 1 群発地震の震源（今村（1930）より）なったので児童の通行を禁止するに至った．川奈
村民はまったく全村が文字どおり戦々恐々の状態となった．

震．いずれも恐々としている」と住民の慌てぶり

群発地震は，3 月に活発な活動を続けたあと，が報じられている．下田の地震については「時事

4 月に入って静かになった．しかしこれで終わり

新報」も「3 日午後 10 時半から 4 日午前 5 時半ではなかった．地震活動がいったん減少したあまでに下田で数回の地震があり 4 時，5 時の 2 回と，5 月に入って再び活発化したのだった．5 月

は暁の夢を驚かせた」「三島町（現三島市）付近

9 日には 1 日に 100 回以上の地震，10 日には有感

は 3 日夜，豪雨と共に 4 日払暁にかけて大小数回地震が 189 回を数えた．しかし，これらの強震のの地震があり，時計の振り子が止まる程度であっ後，5 月末に地震活動は衰え，6 月末に群発地震た」と報じた．「静岡民友新聞」3 月 4 日夕刊のは完全におさまった．伊東を震源にした群発地震

見出しは「強弱震百回余におよび住民は安全地帯

はその後発生せず，住民は落ち着きを取り戻したに避難，家屋の倒壊・亀裂・決壊続出し付近一帯のだった．

恐怖に襲われる」とあり，被害については「逆川

しかし，地震活動は思わぬ展開をみせた．11

で道路崩壊 1 か所，新井で倒れかかった家 2 軒，

月に入って，これまでの群発地震の北隣にあたる

石垣の決壊 6 か所」と報じている．新聞には「小網代付近を震源に，地震が群発しはじめたのだっ田原地方地震続けざまに」の記事もあり，有感のた．5 月 7 日に 2 回の無感地震が発生したのを皮範囲が下田から小田原にまでおよぶ広域に揺れた

切りに，翌 8 日，さらに 9 日と各 1 回の無感地震地震だったらしい．

が起きた．そして，11 日以降は地震の規模がや

地震の活動は活発だった．3 月 3 日午後 7 時ごや大きくなり，数も増えていった．15 日には 1

ろから地震回数が増え，12～3 分置きに不気味な日に 100 回以上の地震が発生し，有感地震が 18

地鳴りとともにやや強度の水平動が連続的に続回に達した．震源はいずれも伊豆東海岸の網代付

き，4 日午前 6 時半までに 40 数回の地震を数え近であった．そしてしばらく間をおいた 11 月，

たあと休息状態に入った．「最近は，深夜にのみ

伊豆半島内陸部で地震が多発し始めた．11 月 25

38 ──地震ジャーナル

74 号（2022 年 12 月）

図 21930 年の伊豆地方における群発地震発生状況（田方郡教育町会ほか（1981）より）

日には三島で有感地震が 76 回観測された．そしした．今村の発表は次のようなものだった．

て翌 11 月 26 日未明，伊豆半島北部の丹那断層を「今回の活動は 1923 年関東地震の広い意味にお震源とする北伊豆地震（M7.3）が発生したのだっける余震であると解している．伊東以南の地域はた．

関東地震の際に更に 10 数センチ隆起してしかるべきであったが，そうならなかった．それを今日
3． 群発地震の原因に関する論争に至ってなし崩し的にこれを行いつつある．このために今回の活動となった」（「時事新報」）と．

1930 年 伊 東 群 発 地 震 は 住 民 に と っ て 一 大 事

この今村説に中央気象台技師・国富が反論しだった．とりわけ，群発地震の原因説に住民は敏た．国富は，「地震活動は伊豆大島北方と汐吹崎感だった．関東地震の余震説，断層説，火山説がの間に存在する弱線に沿って，無数に起きている

入り乱れて新聞が報道したから住民の混乱が大き地変である．北方の地塊が西から東へ，南の地塊

かった．

は東から西へ動くための水平動である」というの

東京大学教授の今村は，群発地震は関東地震のだ（図 3）．そして「国富は，私の立場として，

余震であると考え，2 月 24 日地震学教室で発表

これまで人心不安の折，その真実の公表を差し控

歴史は繰り返す─伊東沖群発地震── 39

図 3 時事新報

1930 年 3 月 5 日

えていたと語っている」と「時事新報」は報じた．

地震の原因説が入り乱れて一般住民にはさっぱ"今村・国富論争"を新聞が追い打ちをかけた．

り解らなくなった．関東地震余震説と断層説，今今村談話の続報だ．
「今村はいう．測定の方法か

村説と国富説．それらが真っ向から対立し，面食ら異説が生まれる．地震は続くが心配は無用．群らい，戸惑うのは，現地の町民と伊東を管轄する

発地震の震源は海岸の狭い範囲のものだ．国富も静岡県当局だった．「時事新報」は「2 つの震源

震源が沖合の深いところとみているが，震源決定説に不安募る伊東地方連続 1,000 回を突破する地の方法が違う．私は伊東地方の観測結果から得た震に県当局も持て余す」と見出しをつけ，「今村データをもとに震源を決めている．それはこの地

博士と国富技師の震源争いで更に不安が増し，県方にのみ適用されるものだ．土地の古老は 60 年

当局は地震相談所やら週報を発行しているが，何前にも同様のことがあって 2 カ月も続いたが，住ら効果はない．」と報じた．

民は平気だった．一般の人はそのように理解してそうしたなか，"群発地震は火山が原因"説がほしい」と．大地震の心配は無用という点では，出た．東京文理科大学教授兼中央気象台技師の小今村も国富も同じ意見だったが，国富の次のよう

野澄之助が伊東町の上原町長を訪ねて “ 火山原因

な談話も新聞に掲載された．「今年の変調な気候

説 ” を町長に説明したというのだ．小野は「群発は地震を誘発しやすい．地震と気候は密接な関係

地震は火山活動に起因する．断層活動だと楽観的があり，関東地震も暴風後に起きており，今年のな考え方をしてはいけない．伊東町と小室山の間ように激変する気候は地震を誘発し易い．地震のに存在する山の近くに下から突き上げるような振種のあるところへ気圧の変化が地震を誘発したも動がある．火山活動とすれば地下の極めて浅い場のであろう．大地震の心配はないものと信じてい所で起こりつつある．火山が原因であるならば，る」（「時事新報」）

群発地震の終息後も警戒を続ける必要がある．」

40 ──地震ジャーナル

74 号（2022 年 12 月）

（「時事新報」）というのだ．
余震説，断層説に加えて火山説．群発地震がお修善寺など湯治客が不安を感じ帰郷．
3）1816 年 12 月 29 日から 1817 年 1 月 20 日＝

さまっても安心はできないと言う小野教授．住民

強い揺れが多い，被害なし．

はますます混乱することになった．そんな折，今4）1868 年（もしくは 1870 年）5 月はじめから村が「地震」第 2 巻第 4 号（1930 年 4 月）に伊

6 月末または 7 月＝石垣，土手の崩壊が多東群発調査報告を載せた（今村，1930）．今村はかった．

つぎのように書いている．

5）1930 年 2 月から 5 月末＝本稿で取り上げた「群発地震が発生すると，東大地震研究所今村群発活動．道路，建築物に若干の被害．

研究室と理学部地震学教室は現地伊東町に出向き

6）1978 年 11 月から 2000 年頃＝間欠的に継続．

学術調査にあたった．私は 4 月 9 日午後 7 時 55

道路，建築物に若干の被害．

分頃の地震を伊東町猪戸の旅館 2 階で経験した．

以上であるという（小山，1999）．1930 年より前

突然来たり突如として去るという状態．電燈も揺の群発地震は 1868（明治 1）年，または 1870（明れず，われわれの談笑の妨げともならなかった．

治 3）年の活動ということになる．今村がいう「土22 日の地震も同じ旅館の 3 階でこれを経験した

地の古老が語る 60 年前の地震」がこれに該当すが，前回よりは強かった．この時，伊東町では某る．しかし，それは明治初年のこととあって詳細

家の瓦が 1 枚落ち，石碑が一二倒れ，器物が転倒な記録は見当たらない．1930 年伊東群発の記録したとのことであったが，旅館の土壁を隈なく検がきわめて重要だということになろう．

査してみたところ，3 階建ての階下で 1 寸平方ほ

（文中に登場する研究者名は敬称を略した．）

どの剥離を見出したにすぎなかった．現地調査を
参考文献

終えて帰京後，東京の新聞を閲読すると，この地
震の伊東町における影響が，報道により，あるいは想像によって著しく誇張してあるのに驚いた．」
経験のない突然の揺れ，度重なる揺れに，慌てふためく地元民と，数々の地震を経験している研究者．それは揺れに対するとらえ方の"温度差"だろうか．

今村明恒．1930．伊東地震に就いて（第 1 報）．地震第1 輯 ，2，215-220.
小山真人．1999．文献史料にもとづく歴史時代の伊豆半島東方沖群発地震史と東伊豆単成火山地域の活動
史．第四紀研究 ，38，435-446.
田方郡教育長会ほか．1981．昭和 5 年の北伊豆地震に

4． お わ り に学ぶ．田方郡町村会，15-17.

伊豆地方では，過去どのように群発地震活動が繰り返されたのだろうか．静岡大学・小山がまとめた"歴史時代の伊豆群発地震リスト"によれば，
伊豆半島東部の群発地震は，
1）1596 年 5 月 28 日 か ら 6 月 末 ま た は 7 月 はじめ＝被害不明．

川端信正
［かわばた

のぶまさ］

現職

防災アドバイザー

略歴

静岡放送地震担当記者，静岡県防災情報研究所研究員，静岡県地震防災センター職員を経て現職

2）1737 年 3 月末から 5 月末？＝熱海，古奈，

歴史は繰り返す─伊東沖群発地震── 41

2021 年トカラ列島近海の地震活動
2021 年 4 月 9 日から南西諸島北部のトカラを含めた南西諸島北部において，地震活動の観列島の悪石島と小宝島の間の領域で地震活動が測研究を行ってきた．ここでは，NOEV で P活発化し，4 月 30 日までに観測された有感地

波，S 波の初動到達時刻の手動読み取りを行い

震は 265 回を記録した（気象庁福岡管区気象震源決定した結果を用いて，2021 年 4 月と 12台，2021）．さらに 2021 年 12 月 4 日から 12 月

月の地震活動について述べる．

31 日にかけてもほぼ同じ領域で有感地震が 308

図 1 は，NOEV の震源決定に用いた観測点

回観測され，地震活動が再度活発化した（気象配置図である．この領域は島が北東-南西方向

庁福岡管区気象台，2022）．地震活動が活発化に点在している．震源決定に使用した観測点はした領域を含む南西諸島北部では，活火山がほ島に設置されているため，観測点の配列は線状

ぼ南北につらなり，悪石島と小宝島の間は南西となる．

諸島を北部と中部に分ける境界であるトカラ海

図 2 に震源が決まったすべての地震の震源分峡として知られている（Kizaki，1986; 小西，
1965）．悪石島と宝島の間では 1995 年以降 5 回の顕著な群発地震活動があり，そのうち 1995
年 12 月に発生した地震活動の領域は今回の活動領域の西端から西に広がっている（気象庁福岡管区気象台，2021）．鹿児島大学南西島弧地
震火山観測所（NOEV）では，1995 年の奄美大島島内における観測点設置以来，トカラ列島

（a）

図 1

鹿児島大学南西島弧地震火山観測所が用いた
南西諸島北部の微小地震観測点配置図．灰線は海底の等深度線を示す．図 2 以降で震央分布を表示する領域を黒枠で示す

42 ──地震ジャーナル

74 号（2022 年 12 月）

（b）
図 2

震源分布図．（a）2021 年 4 月 9 日～5 月 8 日，（b）2021 年 12 月１日～12 月 31 日

（a）
図 3

（b）

MT 図と日別積算地震回数（赤線）の変化．
（a）2021 年 4 月 9 日～5 月 8 日，（b）2021 年 12 月 1 日～12 月 31 日．

図 4

時空間分布図．
（a）2021 年 4 月 9 日～16 日，（b）2021 年 12 月 4 日～11 日．

2021 年トカラ列島近海の地震活動── 43

布図を示す．2021 年 4 月 9 日～5 月 8 日と 2021

地震活動が広がった．

年 12 月 1 日～12 月 31 日でそれぞれ 2,742 個，

今回の地震活動は海域下で発生しており，北3,247 個の震源が求まった．2021 年 4 月の活動

東～南西方向に点在する地震観測点の配置は十は，悪石島と小宝島の間で活発であるが，やや分とはいえない．しかし，悪石島観測点および小宝島寄りに分布する．多くの地震は深さ 20

小宝島の南西に位置する宝島観測点を震源決定

km 以浅で発生している．震央分布は，小宝島に使っており，震源が悪石島に近いか，小宝島に近い南西グループと悪石島に近い北東グルーに近いかという点についての分解能はあると考プに分かれているように見える（図 2（a））．

えられる．地震活動全体の震源決定精度向上の2021 年 12 月の活動は，2021 年 4 月の活動と同ためには，面的な観測点配置とするための海底様に悪石島と小宝島の間で発生しているが，地震観測データの利用が今後重要である．以上

2021 年 4 月の活動に比べて悪石島寄りにも活の島嶼観測点を用いた震源決定結果から，2021

動が広がっており，深さ 20～30 km で発生す

年 4 月と 12 月に悪石島と小宝島の間の領域でる地震も増加している．2021 年 12 月 9 日には，発生した群発地震活動は，いずれの活動も悪石

一連の地震活動で最大規模である気象庁マグニ

島と小宝島の間のほぼ同じ場所から始まり，さチュード（M）6.1 の地震が発生した．

らに悪石島，小宝島方向へ地震活動が移動した

図 3 は，2 回の活動の MT 図と積算地震回数

点で共通した特徴を有することがわかった．

の時間変化を示す．いずれの活動も 3～4 日で群発地震活動が発生した領域は，火山が連な

発生地震数が少なくなっているが，2021 年 12

る領域であり，海上保安庁（2014）は今回の活月の活動では，12 月 9 日に最大 M6.1 の地震が動領域の西方約 15 km に新たに海底火山が確認発生したため，一時的に活動度が上がり，そのできたことを報告している．Wen et al.（2016）

後ふたたび発生地震数が減少していった．

は小宝島周辺に熱水プルームを発見している．

悪石島と小宝島を結ぶ方向での地震活動の時

2021 年 4 月と 12 月の地震活動では，活動開始

空 間 変 化 を 議 論 す る た め， 図 4 に 129.4 °E，領域から地震発生が悪石島，小宝島の方向へと

29.3°
N を中心に反時計回りに 45°回転させた震拡大する，震源移動の特徴が捉えられている．

央分布図と回転後の深さ断面に震源を投影した

これらのことから，この群発地震活動には何らときの時空間分布を示す．2021 年 4 月と 12 月

かの流体の移動の関与が示唆される．

の活動とも悪石島と小宝島の間のほぼ同じ位置
から地震活動が始まったように見える．2021

謝辞

年 4 月の活動は，活動開始後から約 7 時間は同

500 m メッシュ海底地形データ（海上保安庁，

じ領域で地震発生が継続し，その後悪石島，小https://www.jodc.go.jp/jodcweb/JDOSS/info

宝島の方向へ活動が拡大していった．拡大は

JEGG_j.html）を利用しました．図の作製には

11 時間ほど続いたが，その後はほぼ同じ領域

Wessel et al.（2019）による GMT6.3 を使用しで地震が発生している．このとき，最初に地震ました．

活動が開始した領域ではほとんど地震が発生し

参考文献

ていない．
2021 年 12 月の地震活動では，地震活動開始
後すぐに悪石島，小宝島の方向へ活動が拡大
し，約 10 時間で拡大は停止した．その後，12
月 9 日に活動領域の最も悪石島寄りで M6.1 の地震が発生し，短時間のうちに悪石島の方向へ
44 ──地震ジャーナル

74 号（2022 年 12 月）

海上保安庁．2014．トカラ列島で発見された海底火山について．火山噴火予知連絡会会報 ，115，235236.
気象庁福岡管区気象台．2021．10-1 九州地方とその周辺の地震活動（2020 年 11 月～2021 年 4 月）．地

震予知連絡会会報 ，106，491-496．
気象庁福岡管区気象台．2022．10-1 九州地方とその周辺の地震活動（2021 年 11 月～2022 年 4 月）．地

震予知連絡会会報 ，108，500-524.

the Tokara Islands, Southern Japan. Sci. Rep., 6,34126. doi: 10.1038/srep34126
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Kizaki, K. 1986. Geology and tectonics of the Ryukyu

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0040-1951(86)90014-4.

中尾

小西健二．1965．琉球列島（南西諸島）の構造区分．

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Wen, H.-Y., Sano, Y., Takahata, N., Tomonaga, Y.,
Ishida, A., Tanaka, K., Kagoshima, T., Shirai, K.,
Ishibashi, J., Yokose, H., Tsunogai, U. and Yang, T.
F. 2016. Helium and methane sources and ﬂuxes

茂（鹿児島大学大学院理工学研究科

理学専攻教授（観測所長併任））・八木原寛（同研究科附属南西島弧地震火山
観測所准教授）・
仲谷幸浩（同所特任助教）・
平野舟一郎（同所技術専門職員）

of shallow submarine hydorothermal plumes near2021 年トカラ列島近海の地震活動── 45

宇宙線ミューオンで探る跡津川断層浅部の構造
池田大輔

1． は じ め に

2． ミューオンを用いた地震断層の透視

宇宙空間には宇宙線と呼ばれる非常にエネル

宇宙線によって生成されたミューオンは，地表ギーの高い粒子が飛び交っており，地球に飛来しでは手の平を秒間 1 個程度通過する頻度で定常的た際には大気中でさまざまな粒子を生成し，それに到来する．物質中を通過するミューオンは，そらは地表に降り注いでいる．これらの生成されたの物質中の経路長と経路上の物質の平均密度の積

2 次粒子の中に，透過力の非常に高いミューオン

である密度長に応じてエネルギーを失い，やがてと呼ばれる素粒子が含まれており，これを用いる

電子と 2 つのニュートリノに崩壊する．宇宙線と山体のような巨大な構造物の内部をレントゲン

ミューオンにはさまざまなエネルギーのミューオ

撮影のように透視することができる．この技術はンが含まれており，物質を通過する際にエネルミュオグラフィと呼ばれ，火山内部のマグマ（田ギーの低いミューオンから順に失われていくた

中，2014）やアルプス氷河の基盤岩（Nishiyama

め，宇宙線ミューオンの数は密度長に応じて減少

et al., 2017）の透視など，地球科学の分野においし て い く こ と に な る． つ ま り， 物 質 通 過 後 のても成果をあげている．

ミューオンの数を到来方向ごとに測定し，その方本稿では宇宙線ミューオンを用いた地震断層の向の物質の経路長を与えることで，経路上の平均

透視について述べる．ミュオグラフィは上空から密度を得ることができる．これが宇宙線ミューオ

飛来する宇宙線ミューオンが測定対象を通過したンを用いた透視の基本的な原理である．

後のミューオンを検出する必要があるため，測定本手法は密度に感度のある測定であるため，密対象を見上げる位置にミューオン検出器を設置し度差のある断層であれば測定することが可能であなければならないという制約があり，測定対象がる．たとえば断層運動によって破壊された断層破限られていた．われわれはボアホールという，既砕帯と呼ばれる領域は空隙が大きく，その周囲の存のミューオン検出器にとって極小の空間に設置

地盤と比べて密度が小さいため，断層破砕帯を伴可能な小型のミューオン検出器およびこれを用いう断層は本手法の測定対象である．この場合，断た解析手法を開発し，地下浅部の断層の透視を

層破砕帯を通るミューオン数は，そうでない場合行った．これはミュオグラフィの測定対象を地下と比べて多くなるという形で測定結果に現れる．

へと拡張する技術となる．測定原理，開発した小他に，上盤と下盤で密度差のある断層についても型ミューオン検出器，および跡津川断層における測定が可能である．

測定について報告する．

一方，宇宙線ミュオグラフィの制約として，
ミューオンは上空から飛来することから，空とミューオン検出器の間が測定可能な領域となるため，測定対象を見上げる位置にミューオン検出器

46 ──地震ジャーナル

74 号（2022 年 12 月）

図 1

ボアホール埋設型ミューオン検出器による断層測定の模式図を設置する必要がある．これまでに行われた宇宙線ミューオンを用いた断層の測定として，糸魚川静岡構造線の断層露頭の測定（Tanaka et al., 2011）
があるが，これは断層露頭が丘陵に位置していたため，地上の検出器で測定することが可能であっ図 2

ボアホール埋設型ミューオン検出器の模式図（左）とその外観（右）図 3

地下の縦長検出器で観測されるミューオンの天頂角分布（左）と，さまざまな検出器
深さでの測定による地下密度構造測定の模式図（右）た．より一般的な，地下の断層を測定するためには，図 1 のように地中深くにミューオン検出器を設置する必要がある．しかし既存のミューオン検
出器は一辺 1～2 m 程度の大きさがあることから，トンネルなど地下に十分な空間のある位置の周囲などに測定対象が限られるという問題があった．
この問題を解決するため，本研究では直径 10cm 程度のボアホールの内部に設置可能な小径かつ縦長の検出器を開発した．この検出器は，内部にミューオンを検出する長さ 1 m のプラスチッ
クシンチレータを，断面が 8 角形，内外 2 層となるように合計 16 本配置している（図 2）．プラス
チックシンチレータはミューオンのような電荷を向のうち，方位角については，どのシンチレータ持つ粒子が通過すると，その通過距離に応じた光がどれだけの光量で光ったのかという情報から約量で発光するため，光検出器と組み合わせること

7 度の分解能で測定する．ただし現在の検出器でで，ミューオンを検出することができる．検出器

はミューオンの進行方向までは分からないため，

内で記録，保存された信号データは，光通信ケー

たとえば到来方位角 30°と 210°の事象の弁別はでブルを用いて地上まで伝送可能であるため，観測きない．一方，到来天頂角については測定してい状況をリアルタイムに確認することができる．まないが，このような縦長の検出器を地下で運用すた低消費電力であり，ソーラーパネルとバッテ

る場合，到来するミューオンの天頂角分布は特定リーを用いて，電力を用意することの難しい場所の方向（約 40°）に集中することが分かっている．

での独立運用も想定されている．

これは地表におけるミューオンの到来天頂角分布

ミュオグラフィを行うためには，検出されたに対して，地中でミューオンはその通過距離からミューオンの到来方向を知る必要がある．到来方

水平方向ほど多く減衰すること，検出器が縦長で宇宙線ミューオンで探る跡津川断層浅部の構造── 47

図 4

跡津川断層の地表トレースとボアホール掘削地点周辺の地形図．図は地震調査研究推進
本部の活断層長期予測 web，およびカシミール 3D で作成した画像に加筆したものあることから水平方向の感度が良いことの 2 つをボアホール掘削地点周辺の地形図を図 4 に示す．

乗じた結果である．このような特定の天頂角の方

掘削コアのサンプリング（図 5）や検層から，こ向から多くミューオンを検出する装置を用いて，のボアホールは断層破砕帯を貫いていることが分

ボアホール内で検出器深さを変えながら測定する

かっている．断層破砕帯という低密度層を伴う断ことで，ボアホールの深さと同程度の空間の密度層であるため，密度に感度のあるミュオグラフィ

構造を 3 次元的に測定することができる（図 3）．

による断層測定の対象となる．われわれは 2016年から 2017 年にかけて，このボアホール内に検3． 跡津川断層における測定出 器 を 挿 入 し， 深 さ 10 m か ら 100 m ま で 10 m
刻みの位置で宇宙線ミューオンを観測した（図 6）．

ボアホール埋設型ミューオン検出器による地震

本実験で取得した各深さ，各方位のミューオン

断層測定の実証試験として，跡津川断層の測定を数から，断層破砕帯の位置や姿勢，厚さを推定す行った．跡津川断層は岐阜県北部から富山県南部

る．本研究では，断層破砕帯を 1 枚板の低密度層にかけて東北東に伸びる，全長約 70 km に及ぶであると仮定し，断層破砕帯の走向，傾斜角，ボ

横ずれの A 級活断層である．断層全体の中部にアホールとの交点，厚さ，破砕帯およびその周囲位置する岐阜県飛騨市には，過去に防災科学技術の密度を与えた場合の，各深さ各方位で検出され研究所が跡津川断層ドリリングプロジェクト（小るミューオン数の観測期待値を計算し，観測デー

村ほか，2004；松田ほか，2005）として掘削した

タを最も良く再現するパラメータを探索した．観ボアホールがある．跡津川断層の地表トレースと測データと比較可能なミューオン数の観測期待値

48 ──地震ジャーナル

74 号（2022 年 12 月）

図 5

ボアホール掘削時に得られたコアサンプルの外観

図 7 （上）観測データを最もよく再現する断層破砕帯の走向に垂直な方向の断面図．（下）上記断層破砕帯がある場合の観測期待値と観測データとの比較．点が観測データ，線が観測期待値であり，色は検出器の測定深さを示す．横軸は方位角であり，0°
および 180°
が東西方向，90°が南北方向にそれぞれ対応
する
図 6

跡津川断層測定におけるボアホール挿入直前の検出器，およびそれを固定する三脚の外観

度の積であるため，周囲の地形から経路長を得る
必要がある．本解析では詳細な地形として国土地
理院の数値標高モデル（DEM）を使用した．また，を得るためには，地表でのミューオンの到来頻度

検出器の応答については，Geant 4（Agostinelli（Honda et al., 2007）に対して，地表から地中の検et al., 2003）という粒子相互作用シミュレータ内出器までの間のミューオンの減衰と，検出器の応に，耐圧容器やシンチレータの形状，位置，組成

答の 2 つの要素を加えればよい．単位密度長あたを再現した検出器モデルを実装し，シミュレータ

りの物質中でのミューオンのエネルギー損失はよ内でミューオンを入射することで，ミューオンにく知られており（Groom et al., 2001），地中の検出

対する詳細な応答を得た．検出器内の光検出器の器から見た各方位の密度長が分かればミューオン

応答やチャンネル間のクロストークなどの検出器の減衰量は計算可能である．密度長はミューオン

較正値については，浅部での観測データから取得が地中を通過する経路長と，その経路上の平均密した．本解析手法や検出器の詳細については別論

宇宙線ミューオンで探る跡津川断層浅部の構造── 49

表 1

本測定で得られた断層パラメータ（暫定値）と既知の値との比較
得られた値
（暫定値）

既知の値

走向

N72°E

N60～70°E

傾斜角

85°N

70～90°

破砕帯上端がボアホールと交わる深さ

58 m

約 50 mアホールは深さ 50 m 付近から破砕帯と交差していることが分かっており（図 5），本測定で得られた破砕帯の上端とボアホールとの交点の深さと一致している．結果として，宇宙線ミューオンを用いて測定した断層パラメータは，既知の走向，
傾斜角，露頭の位置，ボアホールと破砕帯上端との交点においてよく一致している．これは，本測定でたしかに断層破砕帯が観測されたという証左と言える．
4． お わ り に文（Yamazaki et al., 2022）に記述があるので参考にしていただきたい．
暫定値ではあるが，本手法により得られた，観

これまでに示したように，ボアホール埋設型

測データを最もよく再現する断層破砕帯，およびミューオン検出器による観測で，断層破砕帯浅部

そのときの観測期待値と観測データの比較を図 7の構造の測定が可能である．本技術は，これまでに示す．観測データ全体の傾向として，どの深さ断層の位置や周囲のインフラに制約されていたにおいても南北方向より東西方向のほうがミュー

ミュオグラフィによる断層測定の対象を大きく広オン到来頻度は多いが，これはボアホール周囲のげるものである．既存の断層測定手法と比較し地形を反映したものである．図 4 に示したように，て，本手法はボアホールさえあれば安価に断層浅ボアホールの掘削地点は東西方向に開けた谷底に部周辺の密度構造と断層破砕帯の形状を測定可能位置するため，遮蔽する物質の少ない東西方向のである．得られた情報を用いたより現実に即した事象数が多くなるはずであり，期待どおりの観測断層モデル構築により，地震による強震動予測や結果が得られている．また深さ 10 m から 100 m

津波の波高予測の高精度化など，防災学への貢献の各深さにおいて，期待値は観測データを良く再が期待される．

現していることが分かる．暫定値であり，測定誤

跡津川断層測定で得られた断層パラメータの多差について現在解析中の段階であるが，得られた

くは既存の測定結果と矛盾がないという結果であ

断層破砕帯の走向は N72°
E，傾斜角は 85°
N，断り，本測定の妥当性を示すものであったが，断層層破砕帯の上端とボアホールとの交点は深さ

破砕帯の厚みに関する情報は新たな知見となる可58 m，破砕帯の厚みは 140 m であった．

能性がある．本測定では 1 枚板の低密度層を仮定得られた断層パラメータの妥当性を評価するた

して解析を行っているため，実際には複数の破砕

め，既知の値と比較する（表 1）．跡津川断層中帯の集まりを 1 つの厚みというパラメータで表し

部地域のトレンチ調査結果（跡津川断層発掘調査ていると解釈することもできる．今回の測定では団，1986）やボアホール掘削地点付近で観測され破砕帯の外側が測定の主要な視野の外側となってた断層露頭調査（ハスバートルほか，2001）から，いることから，厚みのパラメータの拘束が弱く，この地域の走向は N60～70°E，傾斜角は 70～90°

誤差が大きいことが分かっている．また測定の解であることが分かっており，本測定結果は良く一像度を上げることで，密度構造という形でそれぞ致している．この断層露頭の位置は，得られた断れの破砕帯を識別できる可能性がある．改善する

層破砕帯と地表面が交わる面内にあり矛盾がな

方法として，検出器の性能としてはミューオンのい．また掘削コアや検層による測定から，このボ

進行方向を弁別可能にすること，測定手法として50 ──地震ジャーナル

74 号（2022 年 12 月）

は近傍に掘削した複数のボアホール内からのステ
レオ観測を行うことが考えられる．
また，本技術の本質はボアホール周囲の地下浅部に対する密度構造のリアルタイム測定であり，

史・大谷具幸・小林健太．2005．跡津川断層クリー
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断層以外の応用先も期待される．現在開発中の新radiography. Geophys. Res. Lett., 44, 6244-6251.

型 検 出 器 は， よ り 一 般 的 な 孔 径 86 mm の ボ ア

Tanaka, H.K.M. et al. 2011. Cosmic muon imaging of

ホールで使用できるよう小径化されており，測定

hidden seismic fault zones: rainwater permeation

対象はさらに広がる予定である．

into the mechanical fractured zones in Itoigawa‒

参考文献
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池田大輔

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小村健太朗・山下太・山田隆二・松田達生・福山英

一・久保篤規・高井香里．2004．跡津川断層ドリリ
ング（1）─跡津川地区断層破砕帯コアと物理検層─．

地球惑星科学関連学会 2004 年合同大会予稿集 ，J078006.
松田達生・小村健太朗・山田隆二・田中秀実・島田耕

［いけだ

現職

だいすけ］

神奈川大学工学部物理学教室 特別助教
略歴2010 年 3 月東京大学大学院理学系研究科物理学専攻博士課程修了．博士（理学）．東京大学宇宙線研究所 研究員および特任助教，
東京大学地震研究所 特任研究員を経て 2020 年 4 月よ
り現職
研究分野

宇宙線物理学，宇宙線による固体地球物理学

宇宙線ミューオンで探る跡津川断層浅部の構造── 51

2022 年 3 月 16 日福島県沖の地震（M7.4）
2022 年 3 月 16 日 23 時 36 分，福島県沖の深町村道などで，のり面崩落や路面損傷，落石等

さ約 55 km で M7.4 の地震が発生し，宮城県おによる通行止めが多発した．今回の地震は，公よび福島県で最大震度 6 強の揺れが観測された

共交通機関の運行や道路の通行に大きな支障を（図 1）．また，宮城県では長周期地震動階級 4

きたした．

が計測された．この地震により，死者 3 名，重今回の地震により，宮城県石巻市の石巻港

傷 28 名，軽傷 219 名の人的被害があったほか，（港湾局）観測点で最大 31 cm など，青森県か

全壊 204 棟，半壊 4,085 棟等の住家被害があっら茨城県にかけての沿岸で津波が観測された．

た（消防庁：2022 年 6 月 24 日現在）．また，今回の地震の震源付近では，2021 年 2 月 13

宮城県白石市では東北新幹線の車両が脱線し，

日にも福島県沖の地震（M7.3）が太平洋プレー

広範囲にわたる高架橋横梁の損傷に加え，柱部

ト内部で起きており（岡田，2021），日本国内の軸方向鉄筋の座屈・コンクリートの剥落を伴で震度 6 強以上の揺れが観測されたのは約 1 年

う損傷，電柱の折損，架線断線等が生じ，一部

1 カ月ぶりであった．今回の地震に伴って，宮区間が 28 日間の運休となった．さらに，常磐

城県川崎町では 1,233 ガル（三成分合成）の加自動車道や東北自動車道，一般国道・県道・市

速度が記録され，2021 年福島県沖の地震の際に宮城県山元町で記録された最大加速度 1,432
ガル（三成分合成）に匹敵するものであった．
今回の地震の発震機構は，西北西～東南東方
向に圧力軸を持つ逆断層型で，2021 年福島県沖の地震の発震機構と類似する（図 2）．今回の地震発生直後から，北北東～南南西方向に約40 km に延びる領域で地震活動が活発化した．
地震活動域の分布から，北北東～南南西方向に延びる東南東傾斜の断層がずれたことが分かる（図 2 の赤色点）．今回の地震の震源は，地震活
動域の南端付近の深い側に位置する．2021 年
福島県沖の地震の余震域は，今回の一連の地震
活動域の南側に位置し，隣接した北西～南東方
向に広がる別領域に分布している（図 2 の灰色の点）．発震機構と震源分布のプレート境界に対する位置関係を考慮すると，今回の地震は，
2021 年福島県沖の地震と同様に，沈み込むプ
レート内部で発生したやや深い地震である．
GNSS 観測の結果では，今回の地震に伴って宮城県石巻市において北向きに 3 cm 程度の移動および 2 cm 程度の隆起などの地殻変動が，

図 12022 年 3 月 16 日福島県沖の地震の震度分布．
本震の位置を十字印で示す（気象庁，2022）

52 ──地震ジャーナル

74 号（2022 年 12 月）

宮城県や福島県を中心に広い範囲で観測された．国土地理院（2022）は，これらの測地デー

図 22022 年 3 月 16 日福島県沖の地震（M7.4）と 2021 年 2 月 13 日福島県沖の地震（M7.3）の発生直後の地
震活動の震源分布．上図）震央分布．下図）4 つの領域（W1～W4）における震源の深さ断面図を示す．
2021 年 2 月 13 日～2022 年 3 月 31 日に発生した地震について，M が 2.0 以上，かつ，深さが 30～80 kmの震源で，2022 年 3 月 15 日以前の地震を灰色点で，3 月 16 日以降の地震を赤色点で表す．図中の発震機構は，2022 年 3 月 16 日 23 時 34 分の M6.1 の地震についてのみ初動解を示すが，その他の地震については CMT 解を示す（気象庁，2022）

2022 年 3 月 16 日福島県沖の地震（M7.4）── 53

タに基づいて，走向 N16°
E・南東に 52 度で傾地震は，一連の地震活動の前震（後から見れば）

斜する長さ約 60 km，幅約 30 km の断層で，平であり，M6.1 の震央に対して，今回の地震の均して約 1 m のすべりが生じたとする断層モ

震央は北北東に位置しており，今回の地震の破デルを公表した．

壊伝播方向（北北東方向）とおおむね一致する．

防災科学技術研究所（2022）は，強震波形記

前震により今回の地震の破壊開始点に応力が載録を用いた震源過程インバージョン解析を実施

荷されて，M7.4 の地震の発生が促進されたとし，図 3 に示すような最終すべり分布を推定し解釈できる．

た．走向 N17°E・南東傾斜 45 度，長さ 44 km，

多くの地震活動は太平洋プレート上面よりも幅 24 km の断層面上でのすべり量分布を求め，深部に位置しているが，地震活動域の南西端付破壊が震源（破壊開始点）から北北東方向に伝近では太平洋プレートと陸のプレートの境界で播し，最大すべり量が約 6 m に達したことを示

M5.2 の 地 震（2022 年 3 月 25 日 ） が 発 生 す る

した．

など，プレート境界型の地震活動も一部で活発

今回の地震の震源近傍において，発生約 2 分化した（図 2）．プレート内の逆断層型の地震前に，西北西～東南東方向に圧力軸を持つ逆断が造り出す応力変化（ΔCFF）は，プレート境層型の地震 M6.1 が発生した（図 2）．M6.1 の界型の地震活動を促進する方向に働くため（Kato and Igarashi, 2012），上記の活動の活発化は応力変化と調和的である．さらに，五十嵐（2022）によると，小繰り返し地震の検出がされており，プレート間非地震性すべりも起きていたと考えられる．
なお，今回の地震の震源から北北東へ約 60
km の場所では，2011 年東北地方太平洋沖地震（M9.0）の発生から約 1 カ月後の 2011 年 4 月 7日に太平洋プレート内部で M7.2 の地震が発生している．今回の地震の震源域は，東北地方太平洋沖地震直後のプレート内の逆断層型地震が活発化した領域（Kato and Igarashi, 2012）に
おおむね一致している．これらの領域は，東北地方太平洋沖地震の大すべり域の下端付近に位置する．今回の地震の震源域には，東北地方太平洋沖地震による応力載荷に加え，その後のマ

図 3

強震波形記録を用いた震源過程インバージョ
ン解析による 2022 年 3 月 16 日福島県沖の地
震の最終すべり量分布．黒星と青星は，2022
年福島県沖の地震の震源（破壊開始点）と2021 年福島県沖の地震の震源をそれぞれ示
す．紫星は，2022 年福島県沖の地震の発生約2 分前に発生した地震（前震）M6.1 の震央を表す．丸印は，2022 年 3 月 16 日福島県沖の地震の発生から 2022 年 3 月 17 日 7 時までに発生した地震の震央を示す．青線コンター（1 m 間隔）は，2021 年福島県沖の地震時のすべり量分布を表す（防災科研，2022）

54 ──地震ジャーナル

74 号（2022 年 12 月）

ントルの粘弾性変形（緩和）による応力載荷が進行していたと考えられ（Becker et al., 2018），
応力が十分蓄積していたと解釈される．今回の地震の震源域と 2011 年 4 月の地震の震源域の間や，2011 年 4 月の地震の破壊域の北部には，地震活動がまだ活発化していない領域が存在しており，今後の活動を注視することが重要である．
なお，今回の地震について，地震調査研究推進本部は 2011 年東北地方太平洋沖地震の余震域で発生した地震と考えている．余震域内の地
震活動は全体として東北地方太平洋沖地震前の状態に近づきつつあるが，1 年あたりの地震の発生数は，依然として東北地方太平洋沖地震前
より多い状態が続いており，現状程度の地震活
動は当分の間続くと考えられる．2021 年 1 月
以降では，今回の地震（M7.4）のほか，2021
年福島県沖の地震（M7.3），2021 年 3 月 20 日に宮城県沖の地震（M6.9），2021 年 5 月 1 日に宮城県沖の地震（M6.8）が発生しており，M7前後の地震が高い頻度で発生している点は注意が必要である．

Tohoku-oki earthquake. Earth Planet. Sci. Lett.,
504, 174-184. doi:10.1016/j.epsl.2018.09.035
防災科学技術研究所．2022．Topics 2022 年 3 月 16
日 福島県沖の地震．https://www.hinet.bosai.go.jp/
topics/oﬀ-fukushima220316/
五十嵐俊博．2022．2011 年東北地方太平洋沖地震の震源域周辺における 2021 年以降に発生した大地震に伴うプレート間非地震性すべり．2022 年度日本

地震学会秋季大会 ，S09P-05.
Kato, A. and Igarashi, T. 2012. Regional extent of
the large coseismic slip zone of the 2011 Mw 9.0
Tohoku-Oki earthquake delineated by on-fault
aftershocks. Geophys. Res. Lett., 39, L15301. doi:
10.1029/2012GL052220
気象庁．2022．2022 年 3 月 16 日 福島県沖の地震．
https://www.jma.go.jp/jma/press/2204/08a/2203
tohoku.pdf

謝辞
本稿の執筆にあたり，五十嵐俊博氏には有益なコメントをいただきました．ここに記して感謝致します．

国土地理院．2022．令和 4 年（2022 年）福島県沖を震源とする地震に関する情報．https://www.gsi.go.
jp/BOUSAI/20220316_fukushima_earthquake.html
岡田義光．2021．2021 年 2 月 13 日福島県沖の地震

参考文献
Becker, T. W., Hashima, A., Freed, A. M. and Sato, H.

（M7.3）．地震ジャーナル ，71，24-26.

加藤愛太郎（東京大学地震研究所教授）

2018. Stress change before and after the 2011 M92022 年 3 月 16 日福島県沖の地震（M7.4）── 55

書

■

評

■

● あの日の津波から十年，そして未来へ

原口 強・今村文彦・菅原大助・
岩松 暉 著

津波詳細地図にみる東日本大震
災の 10 年
評者 林豊■た場所が多い一方で，海岸砂丘が消滅した場所もある．
具体的な場所や詳細は述べないが，皆さんにも，各地に閉じ込められた災害の記憶を見つけて呼び覚ましてほしい．
しかし，地形図の縮尺表示の間違いがこの種の刊行物としては重大な校正ミスだと指摘せざるを得ないし，本書は地図の取り扱いが雑で説明不足なため，残念ながらこれが大きな誤解の原因になりかねない．まず，2021
年の地形図に 2011 年の津波浸水範囲を重ねた図を見た
読者の一部は，将来の津波浸水範囲を示すハザードマッ

2011 年 3 月 11 日に発生した東北地方太平洋沖地震のプだと勘違いすることが確実であり，その誤解を生じさ後，原口氏は，青森県下北半島から千葉県房総半島の太せないための丁寧な説明は不可欠だった．次に，2011・

平洋沿岸の津波浸水域を 2 カ月かけて，8 万 km もの距

2021 年では数値地図の海岸線と等高線の引き方に相違

離を移動して踏査する驚異的な調査を成し遂げた．そのがあるらしく，地図を比較して見える違いには，地震や調査結果は，岩松氏とともに著した『東日本大震災津波

津波とその後の地殻変動や土地改変で生じたものと，た

詳細地図』（古今書院発行，初版上下巻 2011 年，改訂保

んに作図上の都合による見かけのものが混在するが．こ存版 2013 年）に 100 枚以上の図幅にまとめられた．い

のことを，地図の専門家の協力を得て説明を加えるべき

わばその続編にあたる本書は，震災後に改変が進んだだった．さらに，本書が使用している 2021 年の地形図

2021 年の地形図の上に当時発行の詳細な津波浸水範囲

は，植生や三角点など一部の地図記号の有無，公園や河を重ねることで，見えてくる各地の大津波の事実を伝え

川の配色も頁により異なるので読みにくい．凡例を充実ている．

させ，また，自然災害伝承碑（2019 年に災害教訓の周全頁の 8 割以上は，岩手・宮城・福島各県の沿岸の地

知・普及を目的に国土地理院が導入した地図記号）はす

形図（震災当時とその 10 年後）と東北地方太平洋沖地

べて示すなど，数値地図から地形図を調製する際に工夫

震による津波浸水範囲を示した 81 組の図幅に割かれてと統一があれば，図幅からより適切に震災教訓を読み取いる．加えて，各著者らの短い解説文やコラム，津波シ

れて，読む楽しみもよりいっそう増したことだろう．

ミュレーション動画への QR コードなど関連図，あとがあとがきに代えた山奈宗真氏の「三陸海嘯調査」の解きで構成されている．東北地方太平洋沖地震の津波の概

説文は，災害の伝承に正確さが重要であることを伝える

要・メカニズムと震災の伝承に向けた取り組みの解説，絶妙なテーマ選択だ．だからこそ，1896 年明治三陸津

津波シミュレーション動画の紹介，著者と交流のあった

波後に岩手県の被災地を信じ難いほど短期間に網羅的に

被災者らによる手記などである．図幅以外の部分も，各調査したとする一連の山奈文献には，信ぴょう性や価値場所での津波災害を理解させ，それを後世に正確かつ詳に賛否両論あることを紹介して，この文献の無用な誤用

細に伝える目的で統一が図られている．

の助長も避けるべきだった．

実際に津波浸水範囲と 2011・2021 年の地形図を見比辛口の注文もつけたが，これらの点は将来の改訂（とべてみると，さまざまな土地の変化が読み取れて興味深さらに 10 年後の続編？）に期待させることはあっても，い．地盤の沈降や浸食で消滅した陸地，新たな埋立地，

けっして，未来へ正確かつ詳細に津波災害を伝えようと沿岸部の新しい築山，農地の消失と整備，住宅地の消失いう本書の本質的な価値を損ねるものではない．

と造成，鉄道・道路の付け替えと盛土，三陸自動車道など内陸の道路整備が目立つ．市役所・町役場の移転，JR から三陸鉄道への移管，さらには，三角点の標高変化の場所による違い，震災後に築かれた自然災害伝承碑の分布の特徴も見える．注意深く見れば，堤防が築かれ
56 ──地震ジャーナル

74 号（2022 年 12 月）＜古今書院，2022 年 3 月，A4 判，192 頁，4,800 円＋税＞
［はやし

ゆたか

気象研究所地震津波研究部第四研究室長］

● 地球をまるごと理解する廣瀬

敬 著

地球の中身 何があるのか，何が起きているのか
評者 岩森光に，大気と海洋にみられる風や大気循環，海流などの運動は，比較的身近で理解しやすく，同様の原理でおこる
地球内部の運動の理解に対する良い導入となっている．
また，海水の量（これは本書の最後まで重要な指標となる）についても触れられている．
第 2 章～第 5 章はマントルとコアの構造やそこでの運動・現象について，著者らの研究成果を含む最新の知見が展開されている．内容は高度であるがわかりやすく書

地球や惑星の深部を調べる方法として，高圧高温実験

かれており，また，第 2 章から第 5 章の間に挟み込まれがあげられる．本書の著者である廣瀬敬教授は，ダイヤている 9 つの挿話的なコラムが面白く，内容の理解を助

モンドを用いた実験装置（ダイヤモンドアンビルセル，

けつつ，読み手に一息与えてくれる．このため，高度であるいは DAC とよばれる）を用いて地球の中心までのありつつも比較的すんなりと読み通せてしまうのではな

条件を再現し，世界をリードする研究を行っている．まかろうか．

た，本書のタイトル「地球の中身─何があるのか，何が第 5 章までが「I 部」に属し，現在について述べられおきているのか─」や，帯にうたわれている「これが現ているのに対し，第 6 章から第 8 章は「II 部」として過代の「地底旅行」！」，「地表から地下 6,400 km までま去について述べられている．そこでの内容は I 部以上にるごと理解する！」は文字どおり，著者がこれまで行っ

多岐にわたり，主なキーワードだけ取り出してみても以てきた研究内容をあらわすものである．しかし，本書の下のように多数ある：惑星形成，系外惑星，月，水星，

内容は，それらから想像されるより，はるかに広い範

金星，火星，ジャイアントインパクト，マグマオーシャ

囲・内容について，かつ分かりやすく書かれている．

ン，冥王代，大気-地殻-マントル-コアの形成と進化，「はじめに」と「序章─地球の中に潜る前に─」に続

縞状鉄鉱層，ストロマトライト，陸と海の割合，大陸地

く本文は，第一部「現在」と第二部「過去」で構成され殻と初期生命，磁場．これらがどうつながるのか，またており，目次構成をみただけでも，（現在の）地球の中I 部との関係はどうなっているのか，読み終わった後，に何があるのか，何がおきているのかのみならず，地球

腑に落ちるであろう．その中でも，著者が一貫して鍵とがどのようにできて進化してきたかについても書かれて考えるものをあげるとすれば，水の行方であろうか．

いることがわかる．実際，地球を覆う海や大気，さらに著者の研究内容を知る者（たとえば，この書評の著者）

は宇宙空間に飛び出して他の惑星や太陽系や地球・惑星

にとっては，「地球内部自体については，もっと書いてのでき方にまで話が広がっている．特筆すべきは，これ

ほしい，最新の知見をより詳しく教えてほしい」と感じらの広範な内容がすべて結びつくように書かれており，る部分もあった．わかりやすさや全体の構成を考えて，地球のことはもちろん，火星や金星など，他の惑星の成

少し手加減が加えられている部分があるのかもしれな

り立ちも含めて，まるごと理解できるように構成されてい．著者自身が「続編を書きたい」と締めくくっているいる．もとい，地球を理解するにはまるごと知る必要がこととも少しつながるかもしれない．そのような観点かある，というべきであることが，読み進むにつれて明ら

ら，続編もぜひ期待したい．

かとなるのである．
「はじめに」では，惑星探査と比較しながら，地球の＜講談社，2022 年 1 月，新書判，324 頁，1,200 円＋税＞
［いわもり

ひかる

東京大学地震研究所教授］

中身を知ることがいかに困難であるかがのべられている．同時に，何があるのか，何がおきているのかを知るには，現在の地球を知るだけではなく，生い立ちや過去を調べる必要があると書かれている．「序章」では，その後に続く本文に進むにあたっての基礎知識や視点がまとめられており，地球科学になじみのない読者の助けとなるであろう．
本書の特徴である「地球をまるごと理解する」視点は，第 1 章の冒頭から現れる．地球を覆う大気，海洋，および地殻について，それらの構造，組成，運動がかなり詳しく説明されており，この説明があとに続く地球内部についての理解を大きく広げる役割を果たしている．特書評── 57

● 地下・地球深部構造解明に向けて―物理探査とは何か？―

公益社団法人物理探査学会 著

見えない地下を診る
理探査

驚異の物

評者 岩﨑貴哉

山体の構造が解明されてきたことは承知している．しかし，本章で説明される災害軽減・社会インフラ点検等については，その実例等を過去にあまり見たことがなく，きわめて新鮮であった．本書の冒頭に，口絵としてこのような探査事例の代表的な結果が載せられている．たとえば，地下の浅い部分（深さ数 100 m）の比抵抗分布か
ら砂防堰堤の漏水を検出する例や，地中レーダーによる遺跡調査（たとえば古墳調査）によって成果をあげていることはたいへん興味深い．近年は，地球温暖化によっ本書のタイトルである"物理探査"は，一般の人々にて集中豪雨等による気象災害が世界的に頻発している．

は耳慣れない言葉かもしれない．これは，われわれの地

また，日本は資源に乏しく，特に資源・エネルギー問題

球の中の，目に見えない部分をさまざまな物理量を通じは深刻化するかもしれない．したがって，今後の災害防て可視化していく手法である．

止・軽減，またさまざまなエネルギー資源の活用には，本書は，物理探査に関する専門書ではない．物理探査

物理探査技術はその開発も含めて欠くことができない．

の原理とその実例を，あまり数式を使わずに，たいへん

このことは，広く社会に理解を求めたいところである．

わかりやすく説明している一般人向けの本と言えよう．

第三章では，各種物理探査の原理・手法をやや専門的したがって，高校生程度の物理の知識があれば本書で述に解説している．その冒頭では，インバージョンについべられている物理探査の意味が十分理解できる内容とての説明がわかりやすく説かれている．物理探査におけなっている．

るインバージョンとは，観測された物理量から地下の物

本書は，三章から構成されている．まず第一章では，性を逆に推定する方法で，物理探査データ処理理論の根

地震探査，電気探査，磁気探査，リモートセンシング等

幹を成すものである．この章で改めて重要と感じたことの各種の物理探査の原理が説明されている．重要なこと

は，物理探査はきわめて広範な自然科学・工学の分野かは，これらの探査はすべて，地下の物性に強く依存するら成り立っていることである．最新の探査手法を確立しある物理量をさまざまな工夫を凝らして観測し，その観ようと思えば，観測量と地下物性を結びつける物理法則

測された物理量から地下の物性を推定するということでの理解とその応用が必要である．また，データの収集にある．この"観測量"と推定する"物性"との関係がそは，最新のテクノロジーに基づく観測機器の開発が必要の背景となる物理法則とともに平易に説明され，この章である．さらに，取得したデータから，より信頼度の高内に示された図等も，専門外の人にとっては理解を助け

い結果を得ようとすれば，高度の計算処理技術の向上がるように工夫されている．さらに，その物性量の代表的必須であろう，このような諸科学・諸技術の集大成としな数値が示されているので，読者はたんに定性的な理解て物理探査が成り立っているのである．

に留まることはなく，地下の物性値がどの程度のものでどの程度変化するものかが理解できるであろう．

冒頭で述べたように，本書は一般人向けに書かれた物
理探査の入門書である．しかし，その内容を見れば，物第二章は，物理探査の社会的貢献について精しく述べ

理探査が上述のように広範な理学・工学に根ざしている

られている．物理探査と言うと，地球科学的研究や資源

魅力的な分野であることがわかる．この意味で，特にこ探査等がまず思い浮かぶが，本章では，災害軽減やインれから進路・専門分野を決めようとしている高校生・大フラ施設点検等にまで広く用いられていることが丁寧に

学生の皆さんには，ぜひ一読をお薦めしたい．

説明されている．私は地球物理学を専門とした研究者で＜幻冬舎ルネッサンス新書，2022 年 1 月 28 日，

あるので，地震探査によって地球全体の構造から地表に

新書判，193 頁，990 円＞

比較的近い（数 km～数 10 km の深さ）の地震断層や火［いわさき たかや 地震予知総合研究振興会副首席主任研究員］

58 ──地震ジャーナル

74 号（2022 年 12 月）

●新刊紹介藤岡換太郎

熊本大学くまもと水循環・減災研究教育センター減災型
社会システム部門

編

著

天変地異の地球学 巨大地震，異常気象から大量絶滅まで（ブルーバックス）
講談社，紙版・電子版，2022 年 8 月，新書判，240 頁，

熊本地震の痕跡からの学び

1,000 円＋税

熊日出版，紙版，2022 年 3 月，A5 判，164 頁，1,800 円
神沼克伊

＋税
古川

保

著

熊本地震による伝統的構法建築の「全壊」と「半
壊」を直す

著

あしたの防災学 地球科学者と考える災害と防災
青土社，紙版，2022 年 8 月，四六判，246 頁，2,200 円＋税

熊日出版，紙版，2022 年 4 月，B5 判，152 頁，2,400 円
長尾年恭＋税
大中康譽・松浦充宏

著

巨大地震列島
可能だ！

著

地震発生の物理学 改訂版

ビッグデータ活用で地震は予測

ビジネス社，紙版，2022 年 9 月，四六判，168 頁，1,500

東京大学出版会，紙版，2022 年 5 月，A5 判，388 頁，6,400

円＋税

円＋税
松本穂高

Newton 別冊 せまりくる 巨大地震

著

なぜ，その地形は生まれたのか？

ニュートンプレス，紙版，2022 年 7 月，A4 変判，144 頁，

日本実業出版社，紙版・電子版，2022 年 9 月，A5 判，

1,618 円＋税

192 頁，1,600 円＋税

鈴木康弘・竹内裕希子・奈良由美子

著

熊本地震の真実 語られない「8 つの誤解」
明石書店，紙版，2022 年 8 月，A5 判，182 頁，1,600 円＋税

東北大学災害科学国際研究所

地球防災ラボ守る著

実験でしくみを知って，命を岩崎書店，紙版，2022 年 9 月，B5 判，176 頁，3,500 円＋税

新刊紹介── 59

公益財団法人 地震予知総合研究振興会（ADEP）の人事異動について
採用

ADEP情報Bantidi Matondo Thystere

地震調査研究センター 副主任研究員
22. 11. 1

配置換等
磯部

60 ──地震ジャーナル

74 号（2022 年 12 月）

誠

地震調査研究センター 事業推進管理部長（昇任） 22. 7. 1

岡田義光前委

震・津波等に際して設置された石碑としても記念の特集号を組みたいと員長から委員長などの伝承碑が防災上もたいへん重考え，準備を進めている．読者諸氏を引き継ぐことになった．また，こ要なランドマークであるとして見直にはぜひ期待していただきたい．

れを機に新たに振興会外からの委員されたのが契機となったのであろところで「地震ジャーナル」では，が交代することとなり，東大地震研

う．この地図記号は現在募集中との一流の研究者の方々にたいへんお忙の酒井慎一教授と今西祐一准教授おことであり，読者諸氏もわが町の伝

しい中，執筆をお願いしている．こよび東京電力の植竹富一氏に委員と承碑がまだ登録されていないようでのご努力に報いるためにはぜひ多くして参加していただくことになった．

あれば，お住まいの市町村を通じての読者に記事を読んでいただきたい

編集長の業務を引き継いだことか

応募してみてはどうであろうか．

と感じている．そこで，より多くの

編集後記

ら，少し本誌の歴史的経緯を調べて論文では，まず京大防災研西村卓

方々の目に触れるよう，科学技術振みた．本誌の創刊は 1986 年 6 月で，也先生他に，2021 年頃より活発化し興機構が運用している電子ジャーナ

そのときの編集長は力武常次先生でた能登半島北部の群発活動について

ルの公開システムである J-STAGE

あった．その後編集長は 2 代萩原幸詳しい解説をしていただいた．つづに登載することとして現在登録を申男先生，3 代岡田義光先生と引き継いて，京都大学理学研究科 Enescu

請中である．ここに登載してもらう

がれ私で 4 代目となる．創刊時の頃

Bogdan 先生他から東北地方太平洋

ことのメリットとして，掲載記事にの様子は萩原先生が 60 号・61 号の沖地震によって誘発されたと考えら

DOI（Digital Object Identiﬁer） を

編集後記に詳細に書かれている．詳れる長野県北部の地震の前駆過程を付与してもらえる．これによって，

細はこれらを参照されたいが，初代

詳細な微小地震の解析によって明ら文献を探すことやダウンロードする

力武編集長は「地震関連科学におけかにした研究成果を紹介いただいことが容易になる．登録に少し時間る『岩波の科学』を目指す」と言わた．興味深いのは，これら 2 つの現がかかるので，本号には残念ながられたそうである．また，本誌刊行の象のメカニズムの 1 つとして地震の間に合わないが，次号からの実現を目的としては，「研究者間の知識の発生に地下流体の関わりが指摘され目指すとともに，いずれはさかの交流促進とともに地震防災知識の普ていることである．地下深部の流体

ぼってこれまで印刷された論文につ及」があげられており，「この両者は内陸地震の発生過程に対して重要

いても順次 J-STAGE に掲載していを車の両輪として「地震ジャーナ

な役割があることを示唆しているよ

きたいと考えている．

ル」を快適に走らせなければならな

うに思われる．

い」と記されている．はたして「快今年 3 月に閉所となった東濃地震

適に走らせ」られるのか，まったく科学研究所で長く所長を務めてこら

もって心もとないのであるが，委員れた石井諸先生や事務局の方々のお力をお借所の活動と主な成果についてまとめりしながら，なんとか進めていきたていただいた．

いと考えている．

（T.K.）

地震ジャーナル 第 74 号
2022 年 12 月 20 日

紘先生にこれまでの研究
発行所

全体の成果報告書「東濃地震科学

さて，今号であるが，巻頭エッセ研究所 25 年のあゆみ─設立から終イの他，論文が 4 件，寄書を 2 件，了まで─」は振興会のホームページ

囲み記事 2 件および書評を 3 件ご寄からも取得できるのでこちらもぜひ稿いただいた．

ご覧いただきたい．

巻頭エッセイでは国土地理院前院

また，国土地理院宮原伐折羅先生

長（執筆依頼時は院長）の飛田幹男には最近の測地学における大きな潮

先生に執筆いただいた．国土地理院

流である全球統合測地観測システムの地図に最近登場した「自然災害伝（GGOS）の紹介をしていただいた．

承碑」の地図記号に関する話題であ

来年はいよいよ関東地震 100 周年

る．東日本大震災を機に過去の地ということで，「地震ジャーナル」

発行〠101-0064
東京都千代田区神田猿楽町 1-5-18
公益財団法人

地震予知総合研究振興会
https://www.adep.jp
TEL：03-3295-1966
FAX：03-3295-3136
発行人

金沢敏彦

編集人

加藤照之

本誌に掲載の論説・記事の一部を引用される場合には，必ず出典を明記して下さい．また，長文にわたり引用される場合
は，事前に当編集部へご連絡下さい．
●製作/ 一般財団法人学会誌刊行センター☆ 本誌は，地震予知総合研究振興会のホームページにおいて閲覧および PDF のダウンロードができます．
☆「地震ジャーナル」冊子の新規配布，配送先変更，配送停止については当振興会までご連絡ください．
ADEP 情報── 1