２．３

３Ｄモデル・履歴情報を用いた推移予測(1) 業務の内容(a) 業務題目「３Ｄモデル・履歴情報を用いた推移予測」(b) 担当者
所属機関
国立研究開発法人海洋研究開発機構
海域地震火山部門
地震津波予測研究開発センター

国立大学法人東京大学地震研究所
計算地球科学研究センター
国立研究開発法人海洋研究開発機構
海域地震火山部門
地震発生帯研究センター
国立研究開発法人産業技術総合研究所
地質情報研究部門
海洋地質研究グループ
国立研究開発法人産業技術総合研究所
活断層・火山研究部門
海溝型地震履歴研究グループ

法政大学 文学部
国立大学法人東京大学大学院理学系研究科

役職
センター長
副主任研究員
技術スタッフ
事務副主任
ポストドクトラル
研究員
教授

氏名
堀 高峰
今井 健太郎
大林 涼子
中野 祥房
楠本 聡
市村

強

専門部長

金松

敏也

招聘研究員
（特命上席研究員）
上級主任研究員
主任研究員
研究グループ長
上級主任研究員
主任研究員
主任研究員
主任研究員
研究員
研究員
副研究部門長
教授
准教授

池原

研

片山 肇
杉崎 彩子
宍倉 正展
澤井 祐紀
行谷 佑一
松本 弾
谷川 晃一朗伊尾木 圭衣
嶋田 侑眞
藤原 治
前杢 英明
安藤 亮輔

(c) 業務の目的
過去の地震履歴についての知見を拡充するとともに、地殻変動データと整合する３Ｄ
粘弾性構造モデルを構築し、過去の地震履歴や固着・すべりの現状把握の結果が与えられたもとで、現在の応力蓄積状態を推定するとともに、擾乱（半割れ等）が与えられた際の推移を予測する手法を開発する。そのために、断層すべりによる地殻変動計算と断層面での応力評価を、３Ｄ不均質粘弾性構造を考慮して行うための大規模有限要素モデ
ルを、南海トラフを対象として構築するとともに、前回の南海トラフ地震以降の地殻変動データと整合する物性パラメータを推定した上で、グリーン関数を計算する。また、断層構成則と組み合わせることで、与えられた固着・すべりの後の推移の計算を実現する。履歴については、海域及び陸域の地層の中から過去の地震・津波の痕跡を検出するとともに歴史地震について史料調査を実施する。陸域では掘削調査等から津波浸水や地殻変動の履歴を、海域では海底堆積物調査から地震・津波の発生履歴を解明し、その年

55

代や拡がりから南海トラフ沿いにおける津波の履歴を解明する。また、史料解析に基づいて歴史地震における諸現象をより正確に復元する。
(d) ５か年の年次実施計画
1) 令和２年度：
推移予測では３Ｄ不均質粘弾性構造を考慮した地殻変動計算と断層面での応力評価を行うための大規模有限要素モデル構築の基礎検討を行った。陸域では駿河湾奥から
九州東部沿岸において掘削調査を行い地震・津波履歴を推定した。海域では御前崎沖海域において調査航海を実施し、地震・津波履歴の調査を実施した。史料調査では明応東海地震から昭和東南海・南海地震において現地調査に基づいた史料収集及びその精査を行った。
2) 令和３年度：
推移予測では、応力蓄積過程の計算に必要となる前回の南海トラフ地震からの地殻変動データの整備を引き続き行うとともに、南海トラフを対象として、３Ｄ不均質粘弾性構造の曖昧さを考慮した地殻変動計算と断層面での応力評価を行うための大規模
有限要素モデルを構築した。陸域では紀伊～四国沿岸陸域における掘削調査と試料採取及び既存の掘削試料の解析を行った。海域では日向灘～南九州沖の海底堆積物試料の分析から日向灘～南九州における地震・津波履歴を推定した。史料調査ではこれまで得られた史料調査の結果を基に昭和東南海・南海地震の津波波源モデルの再評価を行った。
3) 令和４年度：
推移予測では、令和２・３年度で得られた 成果を基に３Ｄ不均質粘弾性構造を考慮したグリーン関数を求める。陸域では紀伊～四国沿岸陸域において掘削調査から地震・津波の発生履歴を得る。海域では東海〜四国沖における海底堆積物試料の分析か
ら地震・津波の発生履歴を得る。史料調査ではこれまで得られた史料調査の結果を基に宝永地震及び安政南海地震の津波波源モデルの再評価を行う。
4) 令和５年度：
推移 予 測で は 、履 歴研 究に 基 づい た 過去 の地 震履 歴 と１ (b)の 成 果 にも と づく すべ
り欠損をもとに、初期条件の計算とすべり後の推移予測の試行計算を行う。陸域では東海～紀伊沿岸陸域において掘削調査から地震・津波の発生履歴を得る。海域では令和４年度に引き続き、東海〜四国沖における海底堆積物試料の分析から地震・津波の発生履歴を得る。史料調査では明応東海地震津波に関わる津波痕跡、地殻変動の陸上調査を実施する。
5) 令和６年度：
推移 予 測で は 、履 歴研 究と １ (b) の 成果 に も とづ い て更 新 した プレ ート 間 の固 着及びすべり状態を与えたその後の推移予測の試行計算結果をまとめる。陸域では東海～
九州沿岸陸域において補完的な掘削調査を実施し、海域ではこれまで採取した海底堆積物の分析及び評価を実施する。さらに 陸域と海域の成果をまとめて地質試料による
統合地震履歴情報を得る。史料調査では令和５年度までに得られた史料調査の結果を基に明応東海地震の津波波源モデルの検討を行う。
56

(e) 令和３年度業務目的
前回の南海トラフ地震からの応力蓄積過程計算準備と過去の地震履歴の拡充に着手する。
このため、応力蓄積過程の計算に必要となる前回の南海トラフ地震からの地殻変動デー タ の 整 備 を 引 き 続 き 行 う と と も に 、 南 海 ト ラ フ を 対 象 と し て 、 ３ Ｄ 粘 弾 性 不 均 質 構造の 曖 昧 さ を 考 慮 し た 地 殻 変 動 計 算 と 断 層 面 で の 応 力 評 価 を 行 う た め の 大 規 模 有 限 要 素モ
デ ル を 構 築 す る 。 ま た 履 歴 に つ い て は 、 陸 域 で は 紀 伊 ～ 四 国 沿 岸 で の 掘 削 調 査 等 か ら津波 浸 水 や 地 殻 変 動 の 履 歴 、 海 域 で は 東 海 〜 九 州 沖 海 域 の 試 料 の 分 析 等 か ら 地 震 ・ 津 波の発生履歴、史料調査では、1498 年明応東海地震から 1944 年昭和東南海地震までの津波痕
跡高・地殻変動の史料収集とその精査を引 き続き実施するとともに、1944 年昭和東南海
地震及び昭和南海地震の波源モデルについて津波痕跡高に基づいた再検討を行う。
(2)

令和３年度の成果① ３Ｄ不均質粘弾性構造モデルを考慮した推移予測手法の開発(a) 業務の要約
応力蓄積過程の計算に必要となる前回の南海トラフ地震からの地殻変動データの整備を引き続き行うとともに、南海トラフを対象として、３Ｄ不均質弾性構造の曖昧さを考慮
した地殻変動計算を行った。また、地殻変動データとの比較と断層面での応力評価を行う
ための３Ｄ不均質粘弾性構造の大規模有限要素モデルを構築した。 サブ課題 1・2 のシナリオ構築での連携の議論、1c 内の推移予測と履歴の連携の検討・整理を進めた。
(b) 業務の成果
地殻変動データについては、1944 年昭和東南海地震・1946 年昭和南海地震前後の地殻変動 1 ） 、ならびに、水準測量データや潮位記録をもとに補間されたデジタルデータ 1 ） を入手した（図２－３－①－１）。この地殻変動データとの比較をするための粘弾性モデル
について、モデル構築と粘弾性応答の計算手法については昨年度報告済みである。一方、入手した実データとの比較に用いる粘弾性モデル構築にあたって、３次元弾性地下構造の
DEM データを改善するとともに、粘弾性構造としてどのようなモデルで比較するかの検討を行った。陸側の弾性層の厚さは、同じデータにもとづいて 2.5 次元の粘弾性モデルで検討をした研究 3 ） の結果を参照して設定した。また、沈み込むプレートの下の粘弾性構造
は不明な点が多いので、図２－３－①－２a に示した通り、４つの場合を用意する。

57

図２－３－①－１

モ デルと比較するた めの 地殻変動データ。 (a)1944・ 1946 年前後 の1）。(b)-(g)1947 年から 1997 年までの補間された上下地殻変動データ

水準測量データ2）。

図２－３－①－２(a)実データと比較するための粘弾性構造モデルの候補（４ケース）。

(b)層構造の DEM データの断面の例。(c)に断面位置を示す。(c)プレート境界形状（(b)の海洋性地殻第２層の上面に相当）。赤点線が沈み込むフィリピン海プレートの先端を示す。
３次元地下構造不均質を考慮した粘弾性応答を計算する上で、弾性不均質構造の曖昧さが地殻変動計算に与える影響が無視できないと考えられるため、今年度その影響についての検討を行った 4 ） 。昨年度構築した 3 次元不均質弾性構造の有限要素モデルに、仮想の南海トラフ地震時のすべり分布を与え、観測点での地殻変動を計算する。これにもっともらしい観測誤差を仮定したものを疑似観測データとして生成する。この疑似観測データの計算に用いた地下構造モデルの曖昧さが、地震時すべりの逆解析結果に与える影響を数値実験で評価する。図２－３－①－３は、仮定した地震時すべりの分布と観測点の分布、
58

計算に用いた有限要素法のメッシュ、地震時のすべり分布と仮定している構造との位置関係を示すための断面図である。この断面図を見ると、地震時のすべりが主に影響するのは、上部地殻であることが想定される。実際、堆積層や下部地殻、マントルの物性の違いはそれほど影響しないことがわかった。以下では、上部地殻での物性の違いが与える影響についての解析結果を述べる。

図２－３－①－３(a) 仮定した地震時すべりの分布と観測点の分布。縦の線は (c)の断面の位置を示す。(b)計算に用いた有限要素法のメッシュ。左は全体像、右は拡大イメージ。 (c)(a) に 示し た位 置で の地 下構 造の 断面 図。 プレ ート 境界 に沿 った 地震 時の すべ りの分布を右のカラーバーの色で示す。
疑 似 観 測 デ ー タ に は 観 測 誤 差 が 含 ま れ て お り 、 ま た 、 観 測 点 分 布 も 一 様 で は な い の で、正しい構造（疑似データを生成する際に用いた 3 次元地下構造）を用いた場合でも、推定結果の誤差がゼロになる訳ではない。実際にその結果を図２－３－ ①－４a と b に示す。
全体的な分布を捉えることはできているが、与えたすべり分布との差を見ると、観測点から離れた場所や与えたすべりに急峻なすべり量の変化が設定されている場所については、
局所的に推定精度が悪化していることがわかる。ここで、すべりの推定結果の誤差を定量化するために図に示した式で相対誤差 r を定義した。仮定する観測誤差をさまざまに変えて逆解析を行い、相対誤差 r の平均と標準偏差を求めた。その結果、参照解の相対誤差は0.103 であるが、その標準偏差は 0.006 であり、誤差のばらつきがその平均に比べて非常に小さい。つまり、観測誤差の多様性によらず一定の推定精度が得られていることがわかる。一方、上部地殻の物性値について、P 波速度 Vp[m/s]= 5800 を 6600 に、S 波速度59

Vs[m/s]=3400 を 3921 に、密度 ρ[g/m 3 ]=2700 を 2910 に変化させた場合の推定結果について、図２－３－①－４c と d に示した。この場合、相対誤差の平均が 0.127（標準偏差0.003）と大きく、推定精度が明らかに低下する。推定されたすべり分布の特徴としては、参照解においてすべり値が設定されていない深部の領域で、逆向きのすべり量が推定されていることである。この傾向は、いずれの観測誤差の与え方のパターンにおいても、系統的に逆向きの値になる傾向があることがわかった（図２－３－①－５）。逆向きのすべり
は地震時には生じないはずなので、非負の拘束条件を与えた解析を行なった。その結果、すべりを与えていない深部でのすべりは無くなった。しかし、地震時すべりの分布が正解から大きくずれてしまい、相対誤差が 0.147 に増加することとなった（図２－３－①－６）。このことから、いかに正しい物性を用いることが重要かがわかる。また、地震時すべりでは基本的に逆向きすべりは起きないことが想定されるので、実際のデータの解析の結果として逆向きすべりが生じた場合には、用いている地下構造モデルの物性が正しくな
いことの影響を受けている可能性がある。そこで、許容される範囲で物性値を変えたすべり応答関数を用意して、非負の拘束はせずにすべりを推定することで、その推定結果に逆向きすべりがより出ないような物性値を探すことで、より正しい物性値を推定できることが期待される。

図２－３－①－４(a) 正解の地下構造で推定したすべり分布。(b)正解のすべり分布と(a)の差。右下の数値は相対誤差 r（定義は右の式、なお|| 2 は L2 ノルム（２乗和の平方根）を意味している）の平均値と括弧内が標準偏差。 (c)上部地殻の構造を変えた場合のすべり分布の推定結果。(d)正解のすべり分布と(c)の差。右下の数値は相対誤差 r（定義は右の式）の平均値と括弧内が標準偏差。
60

図２－３－①－５(a)ある断面でみたときのすべり量の平均値。正解の地下構造で推定した場合（青）と上部地殻の構造を変えた場合（オレンジ）。 (b)観測誤差が異なる 20 ケースについて、上部地殻の構造を変えた場合に逆向きのすべり（負の値）になる部分を拡大したもの。

図２－３－①－６(a) 非負の拘束条件で、 上部地殻の構造をかえてすべり分布を推定した結果。(b)正解のすべり分布と(a)の差。右下の数値は相対誤差 r の平均値。
最後に、サブ課題１・２のシナリオ構築での連携の議論と 1c 内の推移予測と履歴の連携の検討・整理について触れる。今回の南海プロジェクトでは、プレート境界の固着・すべり状態についての現状把握・推移予測を地殻活動データ解析によって行うための手法開発に重点を置いていた。そのため、次の南海トラフ地震のシナリオを作成する課題を明示
的には立てていなかった。しかし、サブ課題２（地震防災基盤シミュレータ）で地震動や津波のハザード評価（時間依存を含む）を行うためには、地震シナリオが必要になるため、防災科研では、すべり遅れ分布を起点とした１つのシナリオ構築手法 5 ） にもとづいて、
シナリオ検討が始まっていた。これは、サブ 1b・1c で行うデータ解析結果を活用するものとして位置付けられるため、今後連携していくこととなった。また、シナリオをリスク61

評価に使う場合には、様々な課題があることがサブ２側で認識されているので、それを共有するとともに、サブ１としての提供のあり方を今後議論していくことなった。また、推移予測と履歴との連携については、推移予測からみた南海トラフの地震履歴の統一モデル（ver1.0）のイメージについて検討した。まず、1707 年以降については、各南海トラフ
地震時のすべり分布を推定すること。その際には、史料、津 波痕跡、隆起・沈降痕跡等と整合するすべり分布とすること。また、粘弾性モデルに入力して応答を計算し、現在の応力状態推定に用いることになる。次に、 1707 年より前は、長期間の平均的な再来間隔と規模を推定すること。その際には、海域ならびに陸域の地質学的痕跡と整合する再来間隔や規模を推定すること。シナリオ計算に使う断層強度のレベルを整合させるために用いることになる。最後に、地震間の長期的な沈降や隆起パターンについては、陸域の地質学的痕跡と整合する地震間の地殻変動を推定することで、測地学的データ以前の期間の粘弾性モデルへの拘束を行うことになる。
(c) 結論ならびに今後の課題
以上のように、推移予測に必要な３次元粘弾性不均質構造モデルの構築を進めるとともに、その計算結果を比較するための実データを入手した。また、弾性構造の曖昧さがす
べり分布の推定に与える影響を定量的に評価し、特に、南海トラフでは上部地殻の物性の影 響 が 大 き い こ と を 示 し た 。 さ ら に 、 サ ブ 課 題 １ ・ ２ の シ ナ リ オ 構 築 で の 連 携 の 議 論、
1c 内の推移予測と履歴の連携の検討・整理を進めた。
今後の課題としては、構築した粘弾性構造モデルを実データと比較して、妥当な粘弾性構造の推定を行なった上で、すべり応答関数を計算するとともに、シナリオ構築や履歴情報との連携をさらに強化する。
(d) 引用文献
1) Sagiya, T., and Thatcher, W.: Coseismic slip resolution along a plateboundary megathrust: The Nankai Trough, southwest Japan. Journal ofGeophysical Research, Vol.104(B1), pp.1111 –1129.
https://doi.org/10.1029/98jb02644, 1999.
2) Johnson, K. M., and Tebo, D.: Capturing 50 years of postseismic mantle
flow at Nankai subduction zone. Journal of Geophysical Research: Solid
Earth, Vol.123(11), pp.10091–10106.
https://doi.org/10.1029/2018jb016345, 2018.
3) Sherrill, E. M., and Johnson, K. M.: New insights into the slip budgetatNankai:An

iterative

approachtoestimatecoseismic

afterslip. Journal of Geophysical Research: Solid Earth,slip

Vol.126,

e2020JB020833. https://doi. org/10.1029/2020JB020833, 2021.
4) Murakami, S., Ichimura, T.,Fujita, K.,

Hori, T., and Ohta, Y.:

Impact of Ambiguity of Physical Properties of Three -Dimensional
Crustal Structure Model on Coseismic Slip and Interseismic Slip

62

and

Deficit in the Nankai Trough Region, GeoHazards, Vol.3(2), 162 -177;
https://doi.org/10.3390/geohazards3020009, 2022.
5) Noda,A.,

Saito,

T.,

Fukuyama,

E.,

and

Urata,Y.:

Energy -based

scenarios for great thrust -type earthquakes in the Nankai troughsubduction zone, southwest Japan, using an interseismic slip -deficit
model.

JournalofGeophysicalResearch:

Solid

Earth,

Vol.126,

e2020JB020417. https://doi. org/10.1029/2020JB020417, 2021.
(e) 成果の論文発表・口頭発表等
1) 学会等における口頭・ポスター発表
発表した成果（発表題
発表者氏名
発表した場所
発表した
目、口頭・ポスター発表（学会等名）
時期の別）
高 詳 細 三 次 元 地 殻 構 造 モ 村上 颯太, 市 第 24 回応用力学シ 令和 3 年
デ ル を 用 い た 断 層 す べ り 村 強 , 藤 田 ンポジウム
5 月 15 日
推定における海底観測網 航 平 , 堀 高の感度解析（口頭）峰, 太田 雄策
高 詳 細 三 次 元 地 殻 構 造 モ 村上 颯太, 市 第 26 回計算工学講 令和 3 年
デ ル を 用 い た 断 層 す べ り 村 強 , 藤 田 演会
5 月 27推定における海底観測網 航平, 堀 高
日の感度解析（口頭）嶺, 太田 雄策震 源 シ ナ リ オ 推 定 の た め 村 上 颯 太 、 市 日 本 地 震 工 学 会 令和 3 年の 高 詳 細 三 次 元 地 殻 構 造 村 強 、 藤 田 航 第 16 回年次大会
11 月 30
モ デ ル と ス パ ー ス 性 を 用 平、堀高峰
日いた地震時すべり分布逆解析手法の検討（ポスター）Sensitivity analysis
村上 颯太、市 Japan Geoscience 令和 3 年
with large-scale 3D
村 強 、 藤 田 Union Meeting
6月5日
finite element crust
航 平 、 堀 高 2021
structure model for
峰、太田 雄策
seafloor geodetic
constraints on
coseismic slip andinterseismic slipdeficit distributions（口頭）2) 学会誌・雑誌等における論文掲載
掲載した論文（発表題
発表者氏名目）
Sensitivity Analysis
for Seafloor Geodetic
Constraints on
Coseismic

Sota
Murakami,
Tsuyoshi
Ichimura,
Kohei Fujita,
63

発表した場所（学会誌・雑誌
等名）
Frontiers inEarth Science.
Solid EarthGeophysics.

国内・
外の別
国内

国内

国内

国内

発表した
時期

国内・
外の別

令和 3
年4月

国外

Slip and Interseismic
Slip-Deficit
Distributions
Impact of ambiguityof physicalproperties of threedimensional crustal
structure model on
coseismic slip andinterseismic slip
deficit in the Nankai
Trough region

Takane Horiand Yusaku
Ohta
Sota
Murakami,
Tsuyoshi
Ichimura,
Kohei Fujita,
Takane Hori,
Yusaku Ohta

Geohazard 特集号
Advance
Numerical
Simulation for
Earthquake
Hazards andDisasters

投稿中国外(f) 特許出願、ソフトウエア開発、仕様・標準等の策定
1) 特許出願
なし
2) ソフトウエア開発
なし
3) 仕様・標準等の策定
なし② 海域における地震・津波履歴調査(a) 業務の要約
南海トラフ沿いで発生する巨大地震・津波に伴って形成されるイベント堆積物を海底堆積物中から認定し、その堆積間隔から地震発生履歴を推定するために御前崎沖から採取された海底堆積物コアの分析を行った。御前崎沖のコアでは浮遊性有孔虫の放射性炭素年代測定から過去約４〜4.5 万年間に渡る堆積物記録が得られたことが確認された。そして、挟在するタービダイトの平均的な堆積間隔は 200 年程度と見積もられた。これは南海トラ
フの巨大地震の発生間隔に調和的である。また、このコアでは歴史地震に対応する可能性のある部分が欠如していると考えられたので、同じ地点から新たに採取された不擾乱表層
堆積物を解析し、歴史地震に対応する可能性のあるタービダイトの存在を確認した。
(b) 業務の成果
海 底 堆 積 物 中 の 地 震 ・ 津 波 イ ベ ン ト 堆 積 物 の 認 定 と こ れ に 基 づ く 南 海 ト ラ フ 沿 い の地
震・津波履歴の情報整備のため、令和３年度は令和２年度に引き続き、海洋研究開発機構の地球深部探査船「ちきゅう」の Expedition 912 により御前崎沖で採取された掘削コアの 分 析 と 解 析 を 実 施 し た 。 「 ち き ゅ う 」 に よ り 採 取 さ れ た 掘 削 コ ア C9035 Hole A と
C9035 Hole B 中に挟在するタービダイトを用いた地震・津波履歴の解明にあたっては、
詳細な堆積年代モデルの構築とイベント堆積物の堆積プロセスの推定が重要である。そこ
で年代モデルの構築については、浮遊性有孔虫遺骸を用いた放射性炭素年代測定と高感度
パススルー型超電導磁力計による残留磁化測定を実施した。また、堆積プロセスの推定については、タービダイトを構成する粒子の給源を推定するため、底生有孔虫群集の解析を64行った。さらに、令和２年度の分析結果から、このコアには歴史地震に対応するタービダ
イトを挟在する可能性のある海底最表層付近の堆積物が欠如していると考えられたので、同じ地点から新たに採取された不擾乱表層堆積物試料を取得し、歴史地震に対応する可能性のあるタービダイトの存在を確認した。
海溝型巨大地震の震源の多くは海底下にある。このため、もっとも大きな地震動とそれに伴う変動は震源近傍の海底で起こると考えられる。海底での大きな震動は海底堆積物
粒子の再配列を引き起こし、粒子間の間隙を埋める水（間隙水）の圧力を上昇させ、粒子を間隙水中に浮かせることで海底堆積物の強度を弱化させ、海底地すべりを発生しやすくする。また、地震の大きな震動や浅海に侵入した津波は、未固結の海底表層堆積物を巻き上げ、再 移動さ せる １ ） 、 ２ ） 。こ のよう な地震 や津波に 伴う海 底で の 土砂の再 移動は 、堆積物粒子を含んだ周囲の海水よりも密度の大きい水塊として、重力の効果により海底斜面を流れ下る堆積物重力流によると考えられ、斜面やその基部では水中土石流堆積物やター
ビダイトを堆積させる。これらの地震・津波起源で形成された堆積物（イベント堆積物と呼ばれる）は平常時に海底に堆積する泥とは異なる粒度組成や堆積構造を持つことが知られている ３ ） 、 ４ ） の で、 海底堆積 物中か らイ ベ ント堆積 物を認 定し 、 その堆積 年代を 決めること で過 去の 地震 や 津波の 発生 時期 を特 定 できる 可能 性が ある ５ ） 、 ６ ） 、 ７ ） 。 本課 題では、南海トラフ沿いの海域を対象に、海底堆積物中の地震・津波起源のイベント堆積物からこの海域の地震・津波の発生履歴情報を得ることが目的となる。

図２－３－②－１「ちきゅう」による御前崎沖試料採取地点（本プロジェクト令和２年

度報告書から引用 ８ ） ）65

図２－３－②－２

御前崎沖から採取された C9035 Hole A 及び C9035 Hole B コア上部の柱状図。黄色がタービダイト砂、灰色がタービダイト泥、ピンクは火山灰層。（本プロ
ジェクト令和２年度報告書から引用 ８ ） ）掘削コア C9035 Hole A と C9035 Hole B は、静岡県御前崎沖の金洲ノ瀬トラフから「ちきゅう」により採取された試料である（図２－３－ ②－１）。今回は C9035 Hole A
コアの全体（長さ 10m）と C9035 Hole B コアの上部 42m を用いた。いずれのコアにも多数の砂質堆積物の挟在が確認され、下面が明瞭で侵食的で、上方へ細粒化する構造などか
ら、堆積物重力流の一つである混濁流から形成されたタービダイトと解釈される。タービ
ダイトの砂質部分の上位にはわずかに上方に細粒化する生物擾乱を持たない泥が存在し、タービダイト泥と判断される。C9035 Hole A コアには変形しているセクションを除いて25 枚の、C9035 Hole B コアには 192 枚のタービダイトの挟在が船上の肉眼記載及び X 線
CT 画像から識別されている（図２－３－②－２）。令和２年度の予察的分析では、C9035
Hole B コアで、生物擾乱を持ち通常時の堆積物と考えられる半遠洋性泥 11 層準での浮遊性有孔虫による放射性炭素年代測定が実施された。その結果、半遠洋性泥の厚さ（深度）の増加とともに年代が古くなる傾向が確認されており、解析層準の基底付近の深度約41.8m 付近で約 40500 年の年代が得られていた。しかし、測定数はコアの長さ（約 42m）
66

に対して十分でなく、このコア試料が連続的に堆積しているかの判断や火山灰などの他の年代指標間の整合性の確認、タービダイト毎の堆積年代の決定は行われていなかった。そこで今年度は、タービダイト毎の堆積年代の決定を目指して、半遠洋性泥中の浮遊性有孔虫を用いた放射性炭素年代測定を 30 層準で実施した。令和２年度の 11 層準も含めた 41
層準の年代測定の結果（図２－３－②－３の青色の丸）、コア深度からタービダイトの厚さを除いた半遠洋性泥の厚さ（深度）と堆積年代は、 18〜23m で年代の逆転（深度の浅い試料の方が年代が古い）が認められるものの、全体としては深度の増加とともに年代が古くなる傾向を示し、コアの分析層準の基底付近の深度 42.3m（タービダイト部分を除いた深度で 24.1m）で 42980 年前の年代を示した。また、このコアに挟在する３枚の明瞭な火山灰層のうち、最上位のものと最下位のものは鬼界－アカホヤ（K-Ah）火山灰と姶良 Tn
火 山灰 （ AT ） に対 比 さ れ る可 能 性 が 高い が 、 そ の挟 在 層 準 の下 位 で 得 られ た 年 代 はそ れ
ぞれ 7160 年前と 26720 年前であり、陸域から知られているこれらの火山灰の年代と矛盾しない。以上のことから、C9035 Hole B コアの上部 42m は、タービダイトを含めた平均堆積速度が約 1m/千年という早い堆積速度を持つ連続した堆積物コアであり、タービダイ
トを用いた地震・津波履歴の解析に適したコアであることが確認された。このコアでのタービダイトの枚数は約 200 枚であるので、コア基底の年代を４〜4.5 万年とすれば、ター
ビダイトの平均堆積間隔として、200 年強の数字が得られる。これは、金洲ノ瀬トラフの表層部分 のコア から 報 告されて いる間 隔 ６ ） 、 ９ ） にほ ぼ等し く、こ こ では過去 約４万 年間にわたって同じ程度の間隔でタービダイトが繰り返し堆積してきたことを示す。またこの値は、南海トラフ沿いの巨大地震の発生間隔とされる 150〜200 年 1 0 ） と調和的である。
今後、浮遊性有孔虫の放射性炭素年代に後述する古地磁気永年変動曲線から得られる年代目盛を加えて解析することで、約 200 枚のタービダイトの一つ一つの堆積年代とタービ ダ
イトの堆積間隔及びそのばらつきを得ることができると期待される。
50000
40000
30000

20000
10000
0
0

500

1000

1500

浮遊性有孔虫放射性炭素年代

2000

2500

3000

タービダイト泥有機物年代

半遠洋性泥有機物年代

図２－３－②－３

御前崎沖から採取された C9035 Hole B コアの半遠洋性泥中の浮遊性有孔虫（青色）、有機物（灰色）及びタービダイト泥中の有機物（オレンジ色）の年代測定結果。縦軸が放射性炭素年代（年）、横軸がタービダイト部分を除いた半遠洋性泥の深度（cm）。
67上記のような早い堆積速度の場では、古地磁気永年変動曲線がコア間対比や堆積年代の推定に有効である。このため、昨年度に引き続き、古地磁気測定を進めた。昨年度の古地磁気測定は予察的な測定で、20mT での消磁後の測定のみであったが、今年度は堆積物の地磁気記録の安定性を確認するため、採取試料（２×２cm 断面の U チャンネル試料 40本）の段階消磁とその後の磁化測定を高知大学の高感度パススルー型超電導磁力計により行った。段階消磁は 20〜80mT 間の９段階で行い、各消磁毎に試料を 2cm 間隔で測定した。
また、磁性鉱物の粒度や種類といった情報を得るために、非履歴性残留磁化と等温残留磁化を着磁させ、0〜80mT 間の 11 段階の消磁を実施し、各消磁毎に試料を２cm 間隔で磁化測定した。これらのデータは、今後解析される。
次 に 、 こ の タ ー ビ ダ イ ト の 堆 積 プ ロ セ ス や タ ー ビ ダ イ ト 構 成 物 の 給 源 を 検 討 す る た め、
底生有孔虫群集の解析を 34 層準（タービダイト 23 層準、半遠洋性泥 11 層準）で行った。
タービダイトに含まれる底生有孔虫群集は、コア上部の深度 12m 付近（約 8400 年前）までは、半遠洋性泥に含まれる底生有孔虫群集とほぼ同じであり、金洲ノ瀬トラフ近傍の斜面から供給されたものと考えられる。昨年度実施したタービダイト泥と半遠洋性泥に含まれる有機物の放射性炭素年代測定結果では、タービダイト泥の放射性炭素年代値は近傍の半遠洋性泥のそれと大きな違いはなく（図２－３－②－３）、日本海溝の陸側斜面で報告された 1 1 ） のと同様な地震動による表層堆積物の再懸濁・再移動起源のタービダイトである可能性が高い。御前崎沖でも、金洲ノ瀬トラフの陸側斜面から地震動により再移動した
表層堆積物がトラフ底にタービダイトを堆積させたと考えられる。一方、タービダイトに含まれる底生有孔虫群集は深度約 14m（約 10000 年前）以深では少し群集組成を変える。
具体的には、半遠洋性泥に含まれる群集に、より水深の浅い表層水（水深 300〜400m）種が加わった群集となる。金洲ノ瀬トラフのコア採取地点の現在の水深は約 2400m であり、100m 規模の後期第四紀の海水準変動では水深が大きく変わらず、また金洲ノ瀬トラフには陸棚に続く海底谷が存在しないので、タービダイトの堆積に海水準変動に影響された浅海からの土砂輸送モードの変化は小さいと考えられる。実際、熊野トラフで見られるような最終氷期最盛期以降の海水準上昇に伴うタービダイトの挟在頻度の変化は、金洲ノ瀬ト
ラフでは認め られない ９ ） 。しか し、今回 得ら れた底生有孔 虫群集が 示すタービダ イトの給源は、最低海水準期から海水準上昇期の途中にかけて、それ以降と異なることを示しており、２つの時期のタービダイトの堆積機構に違いがある可能性を示した。タービダイトの岩相を見ると、コア上部では比較的厚いタービダイト泥が普遍的に認められるのに対して、深度 16m 付近からタービダイト泥の厚さが薄くなり、深度 25m 付近からはタービダイ
ト泥が薄いか認められない（図－２－３－②－２）。これも、タービダイトの給源の変化
あるいは給源域の堆積環境の変化を示している可能性がある。このようなタービダイトの特徴や給源の変化は、地震に対する斜面（給源域）の応答の変化、例えばタービダイトを形成できる地震動の大きさが変わるなどに関係する可能性があるので、今後、より詳細な検討が必要である。
地層記録からの地震・津波履歴の解読においては、その場に残されたイベント堆積物がどの程度の規模の地震・津波の記録であるかの理解が重要である。これを理解するため、
令和２年度に C9035 Hole A 及び C9035 Hole B コアの表層部分の堆積物について放射性68

セシウムと過剰鉛-210 の測定を行い、コア中のイベント堆積物と歴史地震との対比を試みた。その結果、測定試料から放射性セシウムは検出できず、過剰鉛 -210 のアクティビ
ティも C9035 Hole A の最上部のタービダイト泥の層準を除くと低く、年代の特定に至らなかった。つまり、この場所には最近の海底堆積物の堆積がないか、これらのコアでは最表層の海底堆積物が回収されていない可能性が示唆された。そこで、海洋研究開発機構により同じ地点からマルチプルコアラーにより新たに採取された不擾乱表層堆積物試料の解析を行った。このコア試料は採取時に海水－堆積物境界が確認されており（図２－３－ ②－４）、最表層の海底堆積物は回収されている。解析はまだ途中であるが、予察的観察ではコア中にタービダイトの挟在が認められており、歴史地震と対応する可能性がある。また、同じくマルチプルコアラーによる不擾乱表層堆積物試料は、尾鷲沖熊野トラフの斜面
基部からも採取されており、同様な予察的観察によるとコア中に歴史地震と対応する可能性のあるタービダイトの挟在が認められている。

図２ － ３ －② － ４

御 前崎 沖 （ A ）及 び 尾 鷲沖 （ B） か ら 採取 さ れ たマ ルチ プ ル コア ラ ー

試料の写真。いずれも海水－堆積物境界が保持されている。
(c) 結論ならびに今後の課題
以上のように、令和３年度の海底堆積物コアの分析結果から以下のことがわかった。
御前崎沖の「ちきゅう」による掘削コアの分析により、４〜 4.5 万年間に約 200 枚のタービダイトが連続的に堆積していることが明らかとなった。タービダイトの平均堆積間隔
は南海トラフのプレート境界型巨大地震の発生間隔とされる 150〜200 年にほぼ等しく、
長期間にわたって同様の間隔で巨大地震が発生していた可能性が示唆された。タービダイ
ト中の底生有孔虫群集の分析結果は、コア上部ではタービダイト間の半遠洋性泥に含まれる群集とほぼ同じであり、令和２年度のバルク有機物の放射性炭素年代測定結果も踏まえると、掘削地点近傍斜面域の表層堆積物が地震動により再移動して、タービダイトが形成されたと考えられた。一方約 10000 年前以前は、タービダイトにはより浅い海域に生息す
る底生有孔虫を含み、タービダイトを構成する粒子の給源が異なっていたことを示唆した。
これにほぼ合わせて、タービダイトもそれ以降の厚いタービダイト泥を伴うものから、それ以前のタービダイト泥をほとんど伴わないものに変化する。これは、巨大地震時にター
ビダイトの給源となる斜面堆積物の地震動への応答が変化した可能性を示すので、今後さらに検討が必要である。また、この掘削地点周辺における歴史地震に対応するタービダイ

69

ト記録の有無は、掘削コア中のタービダイトがどのような地震の記録であるかの検討に重要である。今年度取得された表層堆積物コア試料の詳細な解析が必要である。
古地磁気測定は高知大学海洋コア総合研究センターの全国共同利用（課題番号：
21A005 及び 21B005）として行った。関係者に感謝する。
(d) 引用文献
1) 池原

研，宇佐見和子：海底の地震・津波堆積物－巨大地震・津波による海底の擾

乱と擾乱記録を用いた巨大地震・津波履歴の解明－，シンセシオロジー， Vol.11，
pp.12–22，2018．
2) 池原

研： 海底 地す べ りと混 濁流 の発 生， 地 盤工学 会誌 ， Vol.68 ， No.7， pp.52–

57，2020．
3) Bouma,

A.H.:

Sedimentology

of

some

flyschdeposits,

Elsevier,

Amsterdam, pp.168, 1962.
4) Stow, S.A.V. and Shanmugam, G.: Sequence of structures in fine -grained
turbidites: Comparison of recent deep-sea and ancient flysch sediments,
Sed. Geol., Vol.25, pp.23–42, 1980.
5) Adams, J.: Paleoseimicity of the Cascade subduction zone: evidence fromturbidites off the Oregon–Washington margin, Tectonics, Vol.9, pp.569 –
583, 1990.
6) 池原

研：深海底タービダイトを用いた南海トラフ東部における地震発生間隔の推定，地学雑，Vol.110，pp.471–478，2001．
7) Goldfinger,
Scientific

C.,
Party:

Nelson,C.H.,

HoloceneJohnson,earthquake

J.E.

and

the

Shipboard

records

fromtheCascadia

subduction zone and northern San Andreas Fault based on precise datingof offshore turbidites, Ann. Rev. Earth Planet. Sci., Vol.4 6, pp.555–
577, 2003.
8) 文部科学省，海洋研究開発機構：防災対策に資する南海トラフ地震調査研究プロジ
ェクト令和２年度成果報告書，pp.57–68，2021．
9) Omura,A.,

Ikehara,K.,

Sugai,

T.,

Shirai,

M.

and

Ashi,

J.:

Determination of the origin and processes of deposition of deep -sea
sediments from the composition of contained organic matter: an example
from two forearc basins on the landward flank of the Nankai Trough,Japan, Sed. Geol., Vol.249 –250, pp.10–25, 2012.
10) Ando, M.: Source mechanisms and tectonic significance of historicalearthquakes

along

the

Nankai trough ,Japan,

Tectonophys.,Vol.27,

pp.119–140, 1975.
11) Ikehara, K., Usami, K. and Kanamatsu, T.: Repeated occurrence of
surface sediment remobilization along the landward slope of the Japan
Trenchbygreatearthquakes,

Earthdoi:10.1186/s40623-020-01241-y, 2020.
70

Planets

Space,

Vol.72,114,

(e) 成果の論文発表・口頭発表等
1) 学会等における口頭・ポスター発表
発表した成果（発表題
発表者氏名
目、口頭・ポスター発表の別）
Possible tsunamiIkehara, K.,
induced sedimentKanamatsu, T.
transport from coral and Usami, K.
reef to deep-sea
through a submarine
canyon at forearc
slope of thesouthern Ryukyu
Islands, Japan（口頭）
The link between
Ikehara, K.,
upper-slope
Usami, K.,
submarine landslides Kanamatsu, T.,and mass transport
Schwestermann,
deposits in theT., Kioka, A.
hadal trench（口頭）and Strasser,M.
津 波 に よ る 石 灰 質 サ ン 池原 研，ゴ 礁 堆 積 物 の 海 底 谷 を 金松敏也，
通 じ た 深 海 へ の 輸 送 宇佐見和子（口頭）SCORE Exp. 912 Leg. 1 池 原 研 ， 金 松
東 海 沖 南 海 ト ラ フ 掘 削 敏 也 ， Hsiung,
御前崎沖 SCORE 掘削コア K.-H.，奥津なつ
C9035B を 用 い た タ ー ビ み ， 三 浦 伊 織 ，ダイト古地震研究（口 里口保文，長橋
頭）良隆
2) 学会誌・雑誌等における論文掲載
掲 載 し た 論 文 （ 発 表 題 発表者氏名目）
Seafloor morphology
Kanamatsu,
and sediment magnetic
T., Ikehara,fabric in a putative
K. and1771 Meiwa Tsunami
Misawa, A.
source region, in thesouthern Ryukyu
Islands, southwest
Japan

発表した場所（学会等名）

発表した
時期

国内・
外の別

INCISE2021(International
Symposium ofSubmarine
Canyons 2021)

令 和 ３
年 ６ 月
15 日

国外

5 t h World
Landslide Forum

令 和 ３
年 11 月５日

国外

日本堆積学会 2021
年オンライン大会

令 和 ３
年 11 月15 日

国内

J-DESC ワークショ
ップ
Post-IODP
時代に向けた科学
海洋掘削の展望

令 和 ４
年 ３ 月
３日

国内

発表した場所（学会誌・雑誌等名）GeologicalSociety Special
Publication,
Characterizationof Modern andHistorical
Seismic-Tsunamic
Events, andTheir GlobalSocietal Impacts

発表し
た時期
令 和 ３
年５月

国内・
外の別
国外

71

(f) 特許出願、ソフトウエア開発、仕様・標準等の策定
1) 特許出願
なし
2) ソフトウエア開発
なし
3) 仕様・標準等の策定
なし③ 陸域における地震・津波履歴調査
(a)

業務の要約

陸域における地震・津波の履歴調査は、紀伊半島から四国にかけての沿岸において、４地域で掘削調査等を実施するとともに、１地域で既存の堆積物コア試料の分析（おもに放射性炭素同位体年代測定）を行い、さらに活断層のトレンチ掘削調査現場で露出したイベント砂層の試料採取を実施した。
三重県南伊勢町のこがれ池において採取された湖底堆積物について、 CT 画像による詳細な観察の結果、過去約 3,000 年間に形成された 19 枚のイベント堆積物が保存されていることが分かった。ベイズ統計を用いた Age-Depth モデルの作成を行ったところ、19枚のイベント堆積物のうち 15 枚は津波またはストームによって堆積したと考えられる。
特に 15 枚のうち６枚は南海トラフで発生したとされている歴史地震の年代と対応する
ため、津波堆積物の可能性が高い。
和歌山県東牟婁郡那智勝浦町の海岸付近の低地において、人力による掘削調査を行った。その結果、泥層や泥炭層中に１～２枚の薄い砂層と、数十 cm 程度の砂層がみられ、津波堆積物である可能性が高いことが確認された。また得られた試料に対し８件の放射性炭素年代測定を実施した結果、これらの堆積物は約 5300～5000 年前に形成されたことが明らかとなった。
徳島県鳴門市大麻町では、文部科学省委託調査「連動型地震の発生予測のための活断層調査研究」によって、鳴門南断層で実施されたトレンチ調査において、トレンチ壁面に津波痕跡の可能性のあるイベント砂層が確認されたため試料採取を行った。
高知県南国市の物部川西岸に分布する浜堤の発達過程を明らかにすることを目的に、地中レ ーダ（ GPR ）探 査 、ハン ドオー ガーと 機 械ボー リング による 掘 削調査 を実施 した 。
また、浜堤背後の海岸低地において、津波の浸水履歴を明らかにすることを目的としたボーリング調査も併せて実施した。地中レーダ探査により、浜堤内部には海側に傾く反射面と陸側に傾く反射面が発達することが明らかになった。浜堤の砂質堆積物を最大深さ６m までハンドオーガーで採取し、OSL 年代測定用のサンプルを採取した。また、浜堤頂部から深さ 34.5 m の基盤岩まで到達するボーリングを行い、浜堤を構成する砂質
堆積物とその下位のシルト層、砂層、砂礫層などを連続的に採取した。
高知県須崎市及び土佐清水市の低地では、過去に発生した巨大津波の履歴を明らかにするために掘削調査を行った。その結果、須崎市では１枚、土佐清水市では２枚の砂 質
イベント堆積物を見つけることができた。

72

(b)

業務の成果

1) 三重県南伊勢町・こがれ池
三重県南伊勢町のこがれ池という沿岸湖沼において採取された湖底堆積物について、
昨年度も放射性炭素同位体年代測定を行ったが、本年度はさらに件数を増やす形で、３件の濃縮花粉を用いた年代測定を行った（図２－３－③－１）。分析の前処理として、層厚にして３cm または４cm に分割した堆積物から花粉を抽出し、測定物とした。昨年
度までの年代測定の結果と併せて、堆積曲線（Age-Depth モデル）の推定を行った。堆
積曲線の作成には、ベイズ統計を用いた年代統計学のパッケージである Bchron 1 ) 、 2 ） を利用した

図２ －３ －③ －１

分 析を 行っ た湖 底堆 積物 が採 取さ れた こが れ池 の位 置（ 三重 県

南伊勢町。国土地理院発行 1:25000 地形図「贄浦」を使用）。
Age-Depth モデル の作 成により 、イ ベント 堆 積物 19 枚（ 湖底 から の深度 が浅い 順に
E1-E19 と命名）の堆積年代の推定を行った（図２－３－ ③－２）。Bchron による AgeDepth モデルの構築は３度行い、各イベント堆積物の堆積年代は３回の結果の平均値により算出した。 E1 の堆積年代は 1751–1988 CE、E2 の堆積年代は 1612–1782 CE、E3 の堆
積年代は 1566–1705 CE、E4 の堆積年代は 1525–1612 CE、E5 の堆積年代は 1446–1563
CE、E6 の堆積年代は 1139–1298 CE、E7 の堆積年代は 1062–1245 CE、E8 の堆積年代は700–878 CE、E9 の堆積年代は 668–763 CE であった。E1～E9 は、こがれ池の海側の地点で連続的に観察されたことから、海水の侵入により堆積したと考えられる。加えて、上記の 堆積 年 代 と 歴史 地 震 の 年代 と の 比 較を し て み たと こ ろ 、 ６枚 の イ ベ ント 堆 積 物 （ E1 、E2、E3 または E4 のどちらか、E5、E7、E9）の堆積年代が歴史地震の年代を含んでいたた
め、南海トラフで発生した地震による津波堆積物の可能性が高い。具体的には、 E1 が西
暦 1944 年昭和東南海地震または 1854 年安政東海地震、E2 が 1707 年宝永地震、E3 または E4 が 1606 年慶長地震、E5 が 1498 年明応地震、E7 が 1096 年永長地震、E9 が 684 年
白鳳地震による津波堆積物の可能性がある。
73

図２－３－③－２

こがれ池の湖底堆積物の堆積曲線（ Age-Depth モデル）。青色

で各深度における 95% confidence interval の堆積年代、白線でイベント堆積物の深度 を示 して いる 。な お、 イベ ント 堆積 物は 瞬時 に堆 積し たと され るた め、 各イ ベ
ント 堆積 物の 層厚 は０ と定 義し てい る。 ゆえ に、 ある イベ ント 堆積 物の 深度 は、 実際の 湖底 から の深 度か ら自 身よ りも 上位 にあ るイ ベン ト堆 積物 の層 厚を 引い た深 度となっている。
2) 和歌山県那智勝浦町
和歌山県東牟婁郡那智勝浦町では、人力による掘削機器（ハンドオーガーやハンドコアラー）を用いて、最大深度 1.8 m 程度の地質試料の採取調査を実施した（図２－３－ ③－３）。調査地は那智勝浦町下里の太田川河口から直線距離は１ km 未満のところに位置し、幅約 50 m、奥行き約 200 m 程度の谷底の湿地（廃棄水田）である。採取した試料は、肉眼や実体顕微鏡で観察を行うとともに、試料中に含まれる種子や植物片を洗い出し、放射性炭素年代測定用の試料とした。
なお、この調査地から約 1.5 km 西の八尺鏡野湿地では南海トラフ広域地震防災研究プ
ロジェクトの一環として産総研により津波堆積物を対象としたボーリング調査が実施されており、地表から約５m までの間に７枚のイベント層が確認されている（文部科学省・海洋研究開発機構、2020） 3 ) 。また約１km 南東に位置する太地町の谷底低地では、約 670㎝のコア中に３枚の薄い砂層と１枚の含礫砂層が報告されている（此松・岡橋、 2001） 4 )が、これらがイベント堆積物であるかは不明である。

74

図２－３－③－３

調査地域の位置図。国土地理院の地理院地図を加工して作成。

最大深度 1.8 m 程度の地質試料の採取を行った結果、いずれの地点でも地表面からの深さ 0.2 m 程度までの表層付近に泥炭が堆積しており、その下には明灰色の泥層（場所によっては砂質泥層）がみられる（図２－３－③－４）。この泥層は深さ約 0.4～1.0 m まで続いており、その上部には植物の根痕がみられる。この明灰色泥層が比較的薄い地点
SMS1 や地点 SMS5 では、その下に泥炭層や暗灰色の泥層がみられ、その中に１～２ cm 程
度の細粒砂層が１～２枚挟まれる。この挟在する砂層中には微化石は確認されなかった。
また SMS2～5 の各地点では、明灰色の泥層や泥炭層／暗灰色の泥層の下に層厚数十 cm の
細粒～中粒砂層がみられる。この細粒～中粒砂層は、石英や長石と若干の有色鉱物から構成されているが、それ以外にも有孔虫や貝殻片などの微化石が多く含まれる。またこの砂層には植物片濃集層やレンズ状の泥炭層を多数挟んでいる。
これらの堆積物の形成年代を推定するために、地点 SMS5 で得られた地質試料のうち深さ約 0.5～1.2 m までの範囲から種子や植物片を洗い出し、依頼分析により放射性炭素年
代 測 定 を ８ 件 実 施 し た 。 そ の 結 果 、 こ の 範 囲 の 堆 積 物 の 形 成 年 代 は お お よ そ 約 5300 ～5000 年前であることが明らかになった（図２－３－ ③－４）。

75図２－３－③－４

和歌山県東牟婁郡那智勝浦町においてハンドオーガー・ハンドコア

ラーで掘削した代表地点の柱状図。右側柱状図横の数値は放射性炭素年代値（較正値）。
3) 徳島県鳴門市
讃岐山脈南縁を東西に延びる鳴門南断層を対象に鳴門市大麻町の阿波大谷地区で実施されたトレンチ（以下、阿波大谷トレンチ、図２－３－ ③－５）においてイベント砂層が確認された。イベント砂層の給源を推定し成因を明らかにするため、トレンチ壁面から堆積物試料を採取した。トレンチは断層（撓曲崖）に直交方向と平行方向に L 字型に掘削されており（図２－３－③－６）、試料は直交方向の東側壁面から、イベント砂層を含む高さ約 150cm 分の堆積物を 10 個のブロックに切り出して採取した（図２－３－③－７）。

76図２－３－③－５

阿波大谷トレンチ位置図。基図には国土地理院の活断層図を使用。

直交方向

図２－３－③－６

平行方向

阿波大谷トレンチの写真。近藤久雄氏提供。

77

試料採取位置

図２－３－③－７

阿波大谷トレンチの試料採取位置の写真。近藤久雄氏提供。

淘 汰 の 良 い 極 細 粒 ～ 細 粒 砂 か ら な る イ ベ ン ト 砂 層 は シ ル ト ～ 有 機 質 粘 土 層 中 に 挟 在 し、トレンチ壁面の広範囲に層状に分布する。イベント砂層の上位は主に灰～灰褐色シルト層で構成され、砂層直上の約 20cm は砂質でパッチ状に砂を含む（図２－３－③－８）。イ
ベント砂層下位は植物片に富む暗褐色の有機質粘土層で、砂層直下からは貝殻片が確認された。イベント砂層は現海面より低い標高約 -１m 付近に分布するが、砂層下位の有機質
粘土層はその層相から淡水の湿地で形成された堆積物とみられる。一方、貝殻片を含む層準では一時的に汽水～海水の環境下にあった可能性も考えられる。

78

図２－３－③－８

イベント砂層とその上下の地層（左）、直交方向のトレンチ西側壁面で確認された砂層の写真（右）。

4) 高知県南国市
高知県南国市の十市及び浜改田地区の海岸沿いに東西に分布する浜堤と、その背後（北側）の海岸低地で調査を実施した（図２－３－ ③－９）。この浜堤は、物部川河口の西岸から高知市の浦戸湾東岸まで約 12km にわたって分布し、調査地域の浜堤頂部の標高は約 12m、海岸線と直交方向の幅は 400～500m である。浜堤背後の低地は、物部川下流域の扇状地性の平野からは間の丘陵によって隔てられ、洪水などの河川による影響を受けにくい環境である。浜堤の地中レーダ探査は、海岸線と直交する３つの南北方向の測線、海岸線と平行な２つの東西方向の測線を設定して行った（図２－３－③－９）。地中レーダ
は Sensors & Software 社の PulseEkko Pro を用い、周波数 100MHz のアンテナを使用した。南北方向の３測線は畑地上で、東西方向の２測線は道路上で探査を行った。また、浜堤の堆積物を採取するため、南北測線に沿う 15 地点でサンドオーガーを用いた人力の掘削を深さ最大６m まで行った。さらに、１地点でロータリー式ボーリングマシンを使用
して、浜堤頂部から下位の沖積層を連続的に採取するボーリングを深さ 36m まで行った。
浜堤背後の低地では、パーカッション式ボーリングマシンを用いて深さ５m まで掘削を実施した。
79

図２－３－③－９

高知市南国市の調査地域。GPR 探査の測線と掘削地点を示す。基図には国土地理院の地理院地図を使用。
地中 レ ーダ 探 査に よ っ て得 ら れた 、 A －A’ 、 B －B’ 測線 （ 図２ － ３ － ③ － ９） の 反射
断面とその反射面のトレース図を図２－３－ ③－10a,b に示す。当測線では浜堤の幅は約 400m で、浜堤頂部から海岸までが約 300m、陸側が約 90m である。地表面には畑の境界
部 に 段 差 が 作 ら れ て い る が 、 地 表 面 の お お よ そ の 勾 配 は A － A’ が 1.6/100 、 B － B’ が6/100 で、それぞれ海側と陸側へ傾いている。
A－A’測線では、全体として海側へ傾く反射面がみられる（図２－３－ ③－10a）。反射面の勾配は地表面より大きく、最大で 9.8/100 程度である。反射面は標高約５m より上位で勾配が緩やかになる傾向がみられる。標高約５ m より下位は海岸線で波浪の影響を受けて堆積した地層、それより上位は風による再移動により形成されたものと考えられる。
B－B’測線では全体として陸側へ傾く反射面がみられ、その勾配は最大 20/100 程度である（図２－３－③－10b）。標高約 3.5m にはほぼ水平に 50m 以上連続する強い反射面があり、地下水位面を示していると考えられる。

80

図 ２ － ３ － ③ － 10a

A － A’ 測 線 の反射断面と反射面のトレース。測線
位置は図２－３－③－９を参照。

81

図２－３－③－10b

B－B’測線の反射断面と反射面のトレース。測線位置は図２－３－③－９を参照。
B－B’測線沿いの浜堤頂部にあたる地点 B1（図２－３－③－９、標高 11.3m）において深さ 36m までの地層を採取した。図２－３－③－11 にボーリング柱状図を示す。B1 地点の地質は、地表から深さ 12.4m まで中～粗粒砂を主体とし細礫の混じる砂層である。深
さ 12.4～14.9m までは砂礫層で、含まれる礫は最大 50mm である。深さ 16m までは砂礫質
シルト層、深さ 16～17.7m は砂層で構成される。この砂層の上位 30cm は細粒砂主体、それ以下は中粒～粗粒砂主体で深さ 16.1m 付近には植物片が見られる。深さ 17.7～23.5m
は 亜 角 ～ 亜 円 礫 主 体 と す る 砂 礫 層 で 、 深 さ 22.7m に は 砂 質 シ ル ト 層 が 挟 在 す る 。 深 さ23.5～26m は砂礫の混じるシルト層、深さ 29.1m までは亜角～亜円礫主体とする砂礫層となる。この砂礫層には長径 120mm 以上の大礫も含まれる。深さ 29.1～34.5m は砂礫層を挟在する砂礫質の砂～シルト層で、深さ 32.2～34.2m の砂質シルト層には有機物が多く含まれる。深さ 34.5～36m は風化した基盤岩となる。

82

図２－３－③－11

地点 B1 におけるボーリング柱状図

浜堤背後の海岸低地の地点 B2（図２－３－③－９、標高３m）において、ボーリングを
深さ５m まで行った。この海岸低地の西隣の低地では Tanigawa et al. (2018) 5 ) によっ83

て津波堆積物調査が行われているが、西隣の低地表層は土地改良などにより深さ約２～３m までは自然の地層が残っていない。そのため、最近 1000 年程度の記録は失われてしまっている。今回、掘削を実施した低地は大規模な土地改良が行われておらず、自然の地層が比較的表層まで分布していると考えられるため、先行研究で明らになった浸水履歴を補完する目的でボーリングを行った。なお、ボーリング試料の半割・記載や放射性炭素年代測定、珪藻化石分析などは来年度から実施する。
5) 高知県須崎市
高知県須崎市の低地では、ハンドコアラ－及びハンディージオスライサーを用いて２地点において連続柱状堆積物の採取を行った。ジオスライサーで採取した試料は、肉眼に加えて医療用 CT スキャナーを用いて詳細な観察を行った（図２－３－③－12）。
図２－３－③－13 の地点 URN-1 ではハンディジオスライサーにより地表から深さ 60ｍ
まで、地点 URN-2 ではハンドコアラーにより地表から深さ約 2.1ｍまで連続柱状堆積物試料を採取することが出来た。どちらの地点においても現在の湿地の堆積物（有機質シルト層）の下位に粘土層が堆積していた。URN-2 地点では、粘土層中に１枚の砂質イベント層が確認された。

図 ２－ ３ － ③ －12

掘 削 を行 っ た 高 知県 須 崎 市 の沿 岸 低 地 の位 置 。 赤 枠の 範 囲 を 図２ －３－③－13 に示す。国土地理院の地理院地図を使用。

84

図２－３－③－13

高知県須崎市の沿岸低地における掘削地点の位置。

（国土地理院 2020/06/22 撮影

CSI20202-C6-11 を使用）。

6) 高知県土佐清水市
高知県土佐清水市の低地では、ハンドコアラーにより５地点において連続柱状堆積物の採取を行った（図２－３－③－14）。そのうち、１地点（図２－３－③－15 の MK-5 地点）の堆積物について１件の放射性炭素同位体年代測定を行った。測定物については、大型植物化石を用いた。バルク試料をふるい（250 µm メッシュ）にかけ、実体顕微鏡下で大型植物化石を拾い出した。測定は、株式会社地球科学研究所に委託し、加速器質量分析
法により測定された。
ハンドコアラ－により地表から最大で 245 cm まで連続柱状堆積物を採取することが出来た。この中に、最大で２枚の砂質イベント層が確認された。この湿地では、耕作土の下に 粘土 層 な い し砂 質 粘 土 層が 堆 積 し てお り 、 そ の中 に イ ベ ント 層 が １ 枚（ E1 ） が 見つ かった。また、図２－３－③－15 の地点 MK-5 においては、粘土層の下位に有機質シルト層が見られ、有機質シルト層に挟まれる形で砂質粘土層と E1 とは別の砂質イベント層（E2）が確認された。E2 よりも上位に見られた有機質シルト中から産出した大型植物化石の放射性炭素年代測定の結果は、2736–2490 cal yr BP であった。MK-2 から MK-5 では、それぞれ最下部に砂層が見られたが、砂層の下位を確認できなかったため、本報告書ではイ
ベント層とはみなしていない。

85

図 ２－ ３ － ③ －14

掘 削 を行 っ た 高 知県 土 佐 清 水市 の 沿 岸 低地 の 位 置 。赤 枠 の 範 囲を 図

２－３－③－15 に示す。国土地理院の地理院地図を使用。

図２－３－③－15高知県土佐清水市の沿岸低地における掘削地点の位置（国土地理院 2019/09/17 撮影

CSI20192-C8-25 を使用）。

86

(c) 結論ならびに今後の課題
南海トラフ沿い陸域沿岸の４地域において掘削調査等を実施し、１地域での既存の堆積物試料の分析を行った。さらに活断層のトレンチ掘削調査現場で露出したイベント砂層の試料採取を行った。これらによって明らかになったことと、今後の課題はそれぞれ以下の通りまとめられる。
三重県南伊勢町のこがれ池で得られた堆積物の詳細な観察、及び、測定物の選定を行った上での年代測定と Age-Depth モデルの構築を行った結果、南海トラフの歴史地震による津波堆積物の可能性があるイベント堆積物を６枚見つけることが出来た。今後は、先史時代のイベント堆積物について、周辺地域の先行研究と比較することが必要である。また今後も各地域における数千年間の津波浸水履歴を復元することで、南海トラフにおける地震発生履歴を詳細に解明できる可能性がある。
和歌山県東牟婁郡那智勝浦において、ハンドオーガー・ハンドコアラーによる掘削調査を実施した。その結果、津波堆積物の可能性があるものとして泥炭層や暗灰色の泥層に挟在する薄い砂層や、層厚数十 cm 程度の細～中粒砂層を確認することができた。挟在砂層には海から運ばれてきた証拠である海棲微化石が確認できていないことから、今後さらなる掘削調査により面的な分布を調べるとともに、より詳細な微化石分析を行うことでその形成起源を検討していく必要がある。また細～中粒砂層には植物片濃集層やレンズ状の泥炭層、海棲微化石がみられるが、その基底を明確に確認することができておらず、海水準が高かった時代の海浜に近い環境で形成された定常的な堆積物である可能性も否定できない。地形測量や周辺地域の過去の海水準との比較検討により、イベント堆積物である可能性を検証していくことが重要となる。
鳴門南断層・阿波大谷トレンチにおいてイベント砂層が確認されたため、その成因を明らかにすることを目的に試料採取を行った。今後、珪藻化石分析などを実施して砂層の給源を明らかにしたい。また、イベント砂層直下の淡水成とみられる有機質粘土層中から貝殻片が確認された。試料採取位置は断層の低下側にあたり、断層活動に伴う沈降により一時的に当地点に海水の影響が増した可能性も考えられる。このような断層活動に伴う環境変化の有無についても珪藻化石分析から検証したい。
高知県南国市の十市・浜改田地区に分布する浜堤の発達過程を明らかにすることを目
的に、地中レーダ探査、ハンドオーガーと機械ボーリングによる掘削調査を実施した。地中レーダ探査からは、浜堤頂部から南側では海側に傾く反射面が、浜堤頂部から北側では陸側に傾く反射面が、それぞれ確認された。地中レーダに沿って 15 地点で実施したハンドオーガーによる掘削では、最大深さ６m まで砂質堆積物を採取した。今後、これらの試料の OSL 年代測定や粒度分析を実施し、浜堤がどのように形成されたのかを明らかにしたい。浜堤頂部で実施した掘削長 36m のボーリングでは、浜堤を構成する砂質堆積物と、それより下位の地層も採取した。浜堤の地下は標高約-1m まで砂層が連続して堆積し、その厚さは約 12m である。それより下位の地層は、標高-23.2m の基盤岩まで主に砂礫層と砂礫質シルト層によって構成される。今後、放射性炭素年代測定や珪藻化石分析を実施し堆積環境やその年代を明らかにする。浜堤背後の低地で過去に行われた津波堆積物調査では、
約 900～2400 年前に明瞭なイベント砂層が確認されていない。得られた浜堤の発達史と、

87

その浸水履歴を比較し、浜堤の成長が津波の浸水にどのような影響を与えたのかを考察したい。
高知県須崎市及び土佐清水市の沿岸低地で掘削調査を行った結果、泥質堆積物中に前者では１枚、後者では２枚の砂質イベント層を確認できた。今後は、須崎市においても土佐清水市においても追加の掘削調査と年代測定を行う予定である。
(d) 引用文献
1） Haslett, J. and Parnell, A.: A simple monotone process with application
toradiocarbon-dated

depth

chronologies.

Journal

of

the

Royal

Statistical Society: Series C (Applied Statistics), Vol.57, No.4,
pp.399–418, 2008.
2） Parnell, A. C., Haslett, J., Allen, J. R. M., Buck, C. E. and Huntley,
B.: A flexible approach to assessing synchroneity of past events using
Bayesian reconstructions of sedimentation history . Quaternary Science
Reviews, Vol.27(19-20), pp.1872–1885, 2008.
3） 文 部 科学 省 ， 海 洋 研究 開 発 機構 ： 南 海 ト ラフ 広 域 地震 防 災 研 究 プロ ジ ェ クト 令 和
元年度成果報告書，pp.414–419，2020．
4） 此 松 昌彦 ， 岡 崎 久 世： 和 歌 山県 太 地 町 南 西縁 に お ける 完 新 世 の 古植 生 変 遷， 日 本
地質学会第 108 年学術大会講演要旨，P-233，2001．
5） Tanigawa K, Shishikura M, Fujiwara O, Namegaya Y, and Matsumoto D.:
Mid-to late-Holocene marine inundations inferred from coastal deposits
facing the Nankai Trough in Nankoku, Kochi Prefecture, southern Japan,
The Holocene, 28, pp.867–878, 2018.
(e) 成果の論文発表・口頭発表等
1) 学会等における口頭・ポスター発表
発表した成果（発表題
発表者氏名
目、口頭・ポスター発
表の別）
三重県南伊勢町の湖底 嶋田侑眞、澤井
堆積物に残された過去 祐紀、松本弾、
3000 年間のイベント堆 谷 川 晃 一 朗 、 行
積物（ポスター）
谷佑一、宍倉正展、伊藤一充、
田村亨、藤野滋弘

発表した場所（学会等名）

発表した
時期

国内・外
の別

日本地球惑星科学
連合 2021 年大会

令和 3 年
6月6日

国内

2) 学会誌・雑誌等における論文掲載
掲載した論文（発表題
発表者氏名
発表した場所（学目）
会誌・雑誌等名）
珪 藻 化 石 群 集 か ら 明 ら 嶋田侑眞、澤 井 Diatom
かになった高知県土佐 祐 紀 、 藤 野 滋
清 水 市 の 大 岐 低 地 に お 弘、中島 礼 、

発表した
時期
令和 3 年
12 月

国内・
外の別
国内

88

ける古環境変動と津波
堆積物
(f)

松本
里奈

弾、岡 田

特許出願、ソフトウエア開発、仕様・標準等の策定

1)

特許出願
なし

2)

ソフトウエア開発なし

3)

仕様・標準等の策定なし④ 史料に基づく南海トラフ巨大地震の履歴
(a)

業務の要約

歴史時代の史料に基づくと南海トラフ巨大地震の履歴は 684 年白鳳地震まで遡ることができ、昭和東南海・南海地震を含めて９回発生していることがわかっている。昭和から安政、宝永、明応と一連の南海トラフ巨大地震の事例を見てもその地震発生域には多様性を含んでいるため、これらの波源評価に関連する情報を可能な限り入手し、詳細な波源の検討を行うとともに、地震発生の多様性を定量的に示すとともに、地震発生推移予測の重要な拘束条件を示すことができる。そこで本業務では、静岡県南伊豆町入間における安政東海地震の津波痕跡高の数値再現と体験談に基づいた現地測量から昭和東南
海地震の津波痕跡調査を実施した。その結果、まず今井ほか (2021) 1 ) で提案された新しい安政東海地震の断層モデルを用いることで津波痕跡高を再現することが可能になった。
また昭和東南海地震の津波痕跡高は 1.6～13.6m で、三重県南部ほど痕跡情報が多く、また痕跡高が高くなる傾向にあった。さらに、歴史津波の被害の記録からその高さを推定する指標を構築する目的で、1854 年安政南海地震津波による高知県須崎市周辺の記録を例に、家屋の流失率と浸水深との関係を構築した。この結果、浸水深が 2 m 程度において急激に流失率が上昇する傾向となることがわかった。
(b)

業務の成果

1） 静岡県入間における安政東海地震の津波痕跡高及び津波堆積物の数値再現
本業務では、静岡県南伊豆町入間で周囲に比べて非常に高い津波痕跡高（ 15.7 m；
都 司 ほ か ， 2019 2 ） ） が 確 認 さ れ て い る こ と に 着 目 し て 、 安 中 モ デ ル （ 安 中 ほ か ，
2003 3 ） ） と今 井 モ デ ル （ 今 井ほ か ， 2021 1 ） ） を 初 期津 波 波 源 と す る 津 波 数値 シ ミ ュレーションを実行し、津波痕跡点までの津波遡上を再現できるかどうか検証した（図２－３－④－１）。

89

図２－３－④－１

1854 年安政東海地震の推定津波波源モデル。緑三角は静岡県

南 伊 豆町 入 間 集 落 の位 置 を 示す 。 実 線 ・ 破線 コ ン ター は そ れ ぞ れ地 震 時 にお け る
隆起・沈降を示す。
まず地震発生当時の地形を再現するため、海岸構造物を除去し、航空写真・古地形図を基に復元した（図２－３－④－２）。入間の集落は砂堆の上に発達しているが、旧家である外岡家の歴史を綴った『加美家沿革誌』や現地での聞き取りによれば 、「安政東海地震津波以前には現在の集落地の西方に位置する外岡家から集落地の東方に位置するビニールハウス付近の畑を見渡すことができた。しかし現在は集落に阻まれ て お り そ の 畑 を 望 む こ と は で き な い 」 と い う 証 言 が あ る （ 浅 井 ほ か ， 1998 4 ） ） 。
また安政東海地震によるものと思われる津波堆積物（地表からおよそ 3.4 m 下位に層
厚 1 m 程度の砂礫層）が確認されており、この砂堆の標高は安政東海地震発生当時もっと低かった可能性がある。そこで砂堆の標高は現在のものと津波堆積物の下限標高を基にしたものの二種類の地形を用意して 、数値解析を実行した。

90

図２－３－④－２

静岡県南伊豆町入間集落の現地形と地震発生当時の地形復元。標高データは国土地理院の基盤地図情報を利用した。

図２－３－④－３に安中モデルと今井モデルの最大浸水深の比較結果を示す。安中
モデルで計算した最大浸水深分布は津波痕跡点まで到達しなかった。一方、今井モデ
ルは津波痕跡点まで津波が到達し、観測事実と整合した。また砂堆の標高に関しては、計算結果に大きく影響を及ぼすものではないことも明らかとなった。これらの結果は今井モデルが安中モデルより現実に近い津波波源モデルであることを支持している。

図２－３－④－３

安中モデルと今井モデルの最大浸水深の比較。赤四角は現在の外岡家の位置を示す。
91

最後に、今井モデルと津波土砂移動数値解析モデルを使って、安政東海地震の津波堆積物を再現できるかどうか試みた。数値解析の結果、東側の渓谷には１m 近い浸食が発生し、平均堆積層厚は 20cm、場所によって 60cm 前後の砂が堆積することが明らかとなった（図２－３－④－４）。この結果は観測事実と大きく矛盾しない。一方、砂丘の上に土砂は全く堆積しなかった。これは外岡家の証言と矛盾しており 、解釈の一部に誤りがある可能性を示唆している。

図２－３－④－４

地震発生 3 時間後における土砂の(a)堆積・(b)浸食の空間分布。赤四角は外岡家の位置を示す。

2） 昭和東南海地震の三重県津波痕跡調査
昭和東南海地震による津波被害について記述された三重県調査報告書（三重県 ,1995 5 ） ） を 基 に 、 津 波 痕 跡 と し て 評 価 で き る 場 所 及 び 三 重 県 に 点 在 す る 津 波 碑 に ついて、東北大学の津波痕跡データベースと照らし合わせて未登録である地点を洗い出し、現地調査により津波痕跡高の測量を行った（東北大学・原子力安全基盤機構，
2022 6 ） ） 。 本 調 査 で は 、 三 重 県 調 査 報 告 書 に 記 録 さ れ て い る 津 波 被 害 痕 跡 情 報 で 新たに評価ができる箇所及び未計測の津波碑について、全 18 箇所について調査を行うこととした。以下、三重県南伊勢町田曽浦から沿岸に沿って南下して行った津波痕跡
調査の成果を示す。
2.1 南伊勢町田曽浦
三重県調査報告書によると田曽浦・宿浦では 200 件近くの浸水家屋があったと記述されており、今回の調査では田曽浦で現地住民に当時の状況の聞き込みを行った。聞き込みから津波の遡上境界位置の証言を得られたため、測量を行ったところ図２－３－④－５に示す通り 8.2m であった。

92

図２－３－④－５

南伊勢町田曽浦の津波遡上高測量結果。国土地理院の地理院
地図を加工。

2.2 南伊勢町磯浦
三重県調査報告書によると磯浦では浸水家屋 200 戸以上との記載があり、図２－３－④－６に示す通り津波による建物浸水区域として記録されている。今回の調査では礫浦にある龍泉院でヒアリングを行い、木製墓標が津波で倒れていったところを目撃したとの証言が得られたため図２－３－④－６の位置で浸水高として測量を行うこととし 5.5ｍであった。

図２－３－④－６

礫浦龍泉院の津波浸水高測量結果。国土地理院の地理院地図
を加工。

93

2.3 南伊勢町相賀浦
三重県調査報告書では相賀浦は図２－３－④－７に示す通り、津波による建物浸水地域として記録されている。今回の調査では郵便局近くまで遡上という情報が得られたため図２－３－④－７の位置で遡上高として計測を行った結果 1.6m であった。

図２－３－④－７

南伊勢町相賀浦の津波遡上高測量結果。国土地理院の地理院
地図を加工。

2.4 南伊勢町贄浦
三重県調査報告書によると贄浦の図２－３－④－８で示す地域は津波による建物浸水地域として記録されている。今回の調査では現地住民へヒアリングを行い、民家の床の間まで床上浸水があったという証言が得られたため、図２－３－ ④－８の民家跡
地で浸水高として測量を行った結果 3.5m であった。

図２－３－④－８

南伊勢町贄浦の民家跡地における津波浸水高測量結果。国土地理院の地理院地図を加工。
94

2.5 三重県大紀町錦三重県調査報告書によると錦の図２－３－④－９に示す地域は津波による建物浸水及び流出地域として記録されている。また東北大学の津波痕跡データベースにも図２－３－④－９の緑点に示す通り痕跡情報が登録されている。今回の調査では津波痕跡
データベースに未登録の津波碑があることが判明したため、浸水高として測量を行った結果 5.1m であった。

図２－３－④－９

大紀町錦の津波碑での津波浸水高測量結果。国土地理院の地
理院地図を加工。

2.6 紀北町東長島名倉
三重県調査報告書によ ると名倉の図２－３－ ④－10 に示す地域は津 波による建物浸水及び流失地域として記録されている。今回の調査では、図２－３－④－10 で示す位置に新たに津波痕跡データベースに未登録の津波碑があることが判明したため、浸水高として計測を行い 6.9m であった。

95

図２－３－④－10

紀北町名倉の津波碑での津波浸水高測量結果。国土地理院の地理院地図を加工。

2.7 紀北町引本浦
三重県調査報告書によると引本浦の湾港地域に位置する集落で津波の高さは 2.5m
ほどで流失家屋はなかったと記載がある。今回の調査では、現地の住民にヒアリングを実施し、図２－３－④－11 で示す位置にあ る十字路まで津波が上がってきたとの証言を得られたため、遡上高として計測を行い 3.2m であった。

図２－３－④－11

紀北町引本浦の津波遡上高測量結果。国土地理院の地理院地
図を加工。

96

2.8 尾鷲市天満
三重県調査報告書によると図２－３－④－12 の地域は津波による 建物浸水地域として記録されている。また、津波痕跡データベースにも図２－３－④－12 の緑点に示す通り痕跡情報が登録されている。今回の調査では津波痕跡データベースに未登録の津波碑があることが判明したため、浸水高として測量を行った結果 5.1m であった。

図２－３－④－12

尾鷲市天満の津波碑での津波浸水高測量結果。国土地理院の地理院地図を加工。

2.9 尾鷲市賀田
三重県調査報告書によ ると図２－３－④－13 の地域は津波による建 物浸水地域として記録されている。また図２－３－④－13 の緑点で示す位置で津波痕跡データベ
ースに津波痕跡としての登録がある。今回の調査では津波痕跡データベースに未登録の津波碑があることが判明したため、浸水高として測量した結果 6m であった。

97

図２－３－④－１３

尾鷲市賀田の津波碑での津波浸水高測量結果。国土地理院の地理院地図を加工。

2.10 熊野市甫母町
津波痕跡データベース には図２－３－④－14 の緑点の位置に史料の 記載を基にした 1 点の登録がある。今回の調査では、その付近に津波痕跡データベース未登録の津
波到達を示す津波碑があることが判明したため遡上高として計測を行い 5.1m であった。

図２－３－④－１４

甫母町の津波碑での津波遡上高測量結果。国土地理院の地
理院地図を加工。

98

2.11 熊野市二木島町
図２－３－④－15 の緑 点で示す位置で津波痕 跡データベースに津波 痕跡としての登録がある。今回の調査では、新たに津波痕跡データベース未登録の津波碑が 3 点あることがわかった。図２－３－④－15 東側に ある津波碑について、浸水高として計測を行い 7.2m であった。また、図２－３－④－15 西側に位置する 2 点の津波碑は津
波到達を示しており、遡上高として計測を行った結果、それぞれ 8.8m、6.7m であった。

図２－３－④－15

二木島の津波碑での津波浸水及び遡上高測量結果。国土地理院の地理院地図を加工。

2.12 熊野市遊木町
図２－３－④－16 の緑 点で示す位置で津波痕 跡データベースに津波 痕跡としての登録がある。今回の調査では津波痕跡データベースに未登録の津波到達碑があることが判明したため、遡上高として測量した結果 5.3m であった。

99

図２－３－④－16

遊木町の津波碑での津波遡上高測量結果。国土地理院の地理
院地図を加工。

2.13 熊野市新鹿町
図２－３－④－17 の緑 点で示す位置に津波痕 跡データベースに津波 痕跡としての登録がある。今回の調査では津波痕跡データベースに未登録の津波碑が 2 点あることが判明した。図２－３－④－17 北側に位置す る津波碑では遡上高として測量を行い13.6m であった。また図２－３－④－17 南側に位置する徳司神社にある津波碑では浸水高として測量を行い 8.4m であった。

図２－３－④－17

熊野市新鹿町の津波碑での津波遡上及び浸水高測量結果。国土地理院の地理院地図を加工。

100

2.14 熊野市磯崎町
図２－３－④－18 の緑 点で示す位置で津波痕 跡データベースに津波 痕跡としての登録がある。今回の調査では津波痕跡データベースに未登録の津波到達碑があることが判明したため、遡上高として測量した結果 5.2m であった。

図２－３－④－18

磯崎町の津波碑での津波遡上高測量結果。国土地理院の地理
院地図を加工。

2.15 熊野市大泊町
図２－３－④－19 の緑 点で示す位置で津波痕 跡データベースに津波 痕跡としての登録がある。今回の調査では津波痕跡データベースに未登録の津波到達碑があることが判明したため、遡上高として測量した結果４m であった。

図２－３－④－19

熊野市大泊町の津波碑での津波遡上高測量結果。国土地理院の地理院地図を加工。
101

昭和東南海地震による津波による被害について記述された三重県調査報告書を基に、津波痕跡として評価できる場所と三重県に点在する津波碑について、東北大学の津波痕跡データベースに未登録の地点の調査を実施した。図２－３－④－20 は今回の調査における津波痕跡高について取りまとめたものである。津波痕跡高は 1.6～13.6m
で、三重県南部ほど痕跡情報が多く、また痕跡高が高くなる傾向にあった。

図２－３－④－20

昭和東南海地震津波の痕跡調査全体図

3） 歴史津波による家屋の流失率と浸水深との関係構築
歴史津波の被害記録として、1854 年安政南海地震津波による高知県内（図２－３－④－21）の被害が記された、『新収日本地震史料第五巻別巻五ノ二』［東京大学地震研究所（1987） 7 ) ］の 2121 頁以降に所収された『嘉永甲寅大地震筆記

徳永達助

記録』を利用した。同書はおもに高知県西域の集落における被害状況を集落ごとに記しており、これらから各集落における流失家屋数を抽出した。ただし同書にはその集落の総家数に関する情報が記されていない。そこで、『日本歴史地名大系
8)

高知県』

［平凡社（1983） ］に記された『御国七郡郷村牒（寛保郷帳）』（1743）により集102

落の総家数を調べ、流失家屋数に対して総家数を割ることで、その集落における流失率を算出した。
つぎに浸水深については、既往研究［羽鳥（1981） 9 ) ；都司・他（1994） 1 0 ) ］により測定された津波の高さのうち、基本的には被害状況からの類推ではない直接的に測定されたと考えられる高さを利用した。そして、国土地理院による基盤地図情報（数値標高モデル、5 mDEM）を用いてその津波の高さよりも低い地盤標高について平均標高を計算し、津波の高さ（浸水高）から平均標高を差し引くことで浸水深を推定した。
例えば押岡集落（高知県須崎市）の例では、都司・他（ 1994）により 5.4 m の津波の高さであると測定されているので、まず押岡を含むと思われる領域（図２－３－ ④－
22 の赤線領域）内において標高 5.4 m 以下の地盤を抽出しその平均値を計算した。
この結果地盤標高の平均値が 3.6 m と計算されるので、5.4 m から 3.6 m を差し引き
1.8 m をここでの浸水深と推定した。以上の手順で流失率と浸水深との関係を構築した。
被害記録の出典である『嘉永甲寅大地震筆記

徳永達助記録』には 50 以上の集落の被害記録が記されていたが、これらの集落全てについて総家数や津波の高さが判明しているわけではない。これらの集落のうち、『寛保郷帳』による総家数が判明し、既往研究により津波の高さも判明している集落に着目した結果、下分、久礼、神田、
多ノ郷、土崎、須崎、及び押岡の 7 つの集落（図２－３－④－21）について検討を行っ た 。 そ の 結 果 を 表 ２ － ３ － ④ － １ に 示 す 。 た だ し 、 図 ２ － ３ － ④ － 23 の よ う に『嘉永甲寅大地震筆記

徳永達助記録』では久礼については久礼浦と久礼村、須崎については須崎浦と須崎村と分けて記録されている。しかしながら、寛保郷帳ではこの区分けに対応しているのか判別がつかなかった。このため、表２－３－ ④－１のように久礼村の流失家屋数のみを考慮した場合、久礼浦の流失家屋数のみを考慮した場合、及び久礼村と久礼浦の流失家屋数を合算した場合の 3 パターンを考えた。須崎についても同様である。表２－３－④－１の結果を図示したものが図２－３－④－24 である。この図から、浸水深が 2 m 程度を境にして流失率が急激に上昇することがわかる。
すなわち、浸水深が 2 m 周辺では流失率が 0.3 以下に留まる集落が多いのに対し、浸水深が 2.9 m で流失率が 0.7 となる集落が存在することがわかった。

表２－３－④－１

推定された流失率と浸水深

浸 水 高 の う ち 久 礼 に つ い て は 羽 鳥 （ 1981 ） 9 ) に よ る 値 で あ り 、 そ れ 以 外 は 都 司 ・ 他（1994） 1 0 ) による値である。
103

図 ２ － ３ － ④ － 21

流失率や浸水深を推定した地域の位置（左図）とその拡大図（右図）。国土地理院の地理院地図を利用。

図 ２－ ３ － ④ －22

高 知 県須 崎 市 押 岡に お け る 浸水 深 推 定 の例 。 左 図 は地 形 図 （ 地理 院

地図）を表し、右図はここでの津波高さ 5.4 m（都司・他、1994） 1 0 ) よりも低い標高をカラーで表示している。赤枠は押岡のおおよその範囲。標高データは国土地理院による基盤
地図情報を利用。

104

図 ２－ ３ － ④ －23『 嘉 永甲 寅 大 地 震筆 記

徳 永達 助 記 録 』（ 『 新 収 日本 地 震 史 料第 五

巻別巻五ノ二』［東京大学地震研究所（1987）］）による被害記録の一部

105図２－３－④－24

流失率と浸水深との関係。数字は表２－３－ ④－１の ID 番号に対応する。青色は久礼の流失数について久礼村(2)、 久礼浦(2’)、 及び久礼村と久礼浦の数を足したもの(2’’)、須崎の流失率について須崎村 (6)、 須崎浦(6’)、及び須崎村と須崎浦の数を足したもの(6’’)を表す。従って、青色については、2、 2’、 あるいは 2’’のどれか、6、 6’、 あるいは 6’’のどれかという見方をする必要がある。
(c)

結論ならびに今後の課題

本業務では、静岡県南伊豆町入間における津波痕跡高の数値再現と体験談に基づいた現地測量から昭和東南海地震の津波痕跡調査を行った。その結果 、今井ほか(2021) 3 ) で提案された新しい安政東海地震の断層モデルを用いることで静岡県南伊豆町入間の津波痕跡高を再現することが可能になった。また昭和東南海地震の津波痕跡高は 1.6～13.6m で、三重県南部ほど痕跡情報が多くその痕跡高が高くなる傾向にあった。さらに、 1854 年安政南海地震津波に関する記録『嘉永甲寅大地震筆記

徳永達助記録』から流失家屋数を調べ、『寛保郷帳』による家数を利用して流失率を推定した。また既往文献による津波の高さを利用し、平均標高を差し引くことで浸水深を推定した。この結果、 7 つの集落における流失率と浸水深との関係が得られ、浸水深が 2 m 程度において急激に流失率が上昇する結果となった。流失率と浸水深との関係を構築することは、被害の様子はわかるものの津波の高さ等には直接結びつかないような記録から定量的に津波の高さ等を推定できる可能性があるという点で重要である。一方で、この関係は津波の波源や浸水範囲の地形、浸水時の家屋強度など多くの要因が影響すると考えられるため、今後も事例を増やしその傾向を分析することが必要である。

106

(d)

引用文献

1) 今井健太郎，楠本聡，堀高峰，高橋成実，古村孝志 : 地殻変動および津波痕跡高の分布に基づく 1854 年安政東海地震の波源断層モデル，日本地震学会 2021 年度
秋季大会，S17-04，2021.
2) 都司嘉宣，今井健太郎，蛯名裕一，岩瀬浩之: 安政東海地震（1854）の静岡県海岸での津波の高さ, 津波工学研究報告, Vol. 36, pp.71-105, 2019.
3) 安中正, 稲垣和男, 田中寛好, 柳沢賢：津波数値シミュレーションに基づく南海
トラフ沿いの大地震の特徴、土木学会地震工学論文集（ CD-ROM）.
4) 浅井大輔，今村文彦，首藤伸夫，高橋智幸: 伊豆半島入間における安政東海地震
津波の波高と土砂移動，海岸工学論文集第 45 巻，pp.371-375，1998
5) 三重県: 津波調査報告書～検証・東南海地震津波～， 1995
6) 東 北 大 学 ， 原 子 力 安 全 基 盤 機 構 : 津 波 痕 跡 デ ー タ ベ ー ス ， https://tsunamidb.irides.tohoku.ac.jp/tsunami/7) 東京大学地震研究所: 新収日本地震史料第五巻別巻五ノ二、 pp.2528，1987
8) 平凡社: 日本歴史地名大系

高知県，pp.755，1983

9) 羽鳥徳太郎: 高知県南西部の宝永・安政南海道津波の調査－久礼・入野・土佐清水の津波の高さ，地震研究所彙報，56，pp.547-570，1981
10) 都 司 嘉 宣 ， 上 田 和 枝 ， 荒 井 賢 一 : 須 崎 市 を 襲 っ た 歴 史 津 波 ， 歴 史 地 震 ， 14 ，pp.95-115， 1994(e) 成果の論文発表・口頭発表等
1) 学会等における口頭・ポスター発表
発表した成果（発表題
目、口頭・ポスター発表の別）Comparison of
Observations andNumerical
Simulations of
Sediment Transport
Using the 1707 CE
Hoei Tsunami Source
Model: Application
to Kanigaike Pond in
Kochi Prefecture,
Japan（ポスター）
ヒアリングに基づく昭和東南海・南海地震による和歌山沿岸の津波被害（口頭）
1854 年安政東海地震の波源断層モデル再評価
（口頭）

発表者氏名

発表した場所（学会等名）

発表した
時期

国内・
外の別

Satoshi
Kusumoto,
Kentaro Imai,
NarumiTakahashi,
Takane Horiand Daisuke
Sugawara

日本地球惑星科学連合大会

令和 3 年 6月4日

国内

中野祥房・稲住孝富・今井健太郎・堀高峰

歴史地震研究会

令和 3 年 9月3日

国内

今井健太郎，楠本聡，堀高峰，
高橋成実，古村孝志

歴史地震研究会

令和 3 年 9
月3日

国内

107

高知県蟹ヶ池における津波堆積物の再現解析－宝永地震の事例と今後の課題（口頭）
安政南海地震による高知県内の被害率と浸水深との関係（口頭）
地殻変動および津波痕
跡高の分布に基づく
1854 年安政東海地震の波源断層モデル（口頭）
静岡県南伊豆町入間における安政東海地震の津波堆積物（口頭）
静岡県南伊豆町入間における安政東海津波堆積物の数値的再現（口頭）
静岡県南伊豆町入間における安政東海津波堆積物の数値再現（口頭）

楠本聡・今井健
太郎・堀高峰・山本阿子・菅原大助
行谷佑一，今井健太郎

歴史地震研究会

令和 3 年 9月3日

国内

歴史地震研究会

令和 3 年 9月3日

国内

今井健太郎，楠本聡，堀高峰，
高橋成実，古村孝志

日本地震学会

令和 3 年
10 月 15 日

国内

楠本聡・今井健
太郎・堀高峰・菅原大助
楠本聡・今井健
太郎・堀高峰・菅原大助

日本地震学会

令和 3 年
10 月 15 日

国内

津波堆積物 研究会

令和 3 年
12 月 5 日

国内

楠本聡・今井健
太郎・堀高峰・菅原大助

巨大津波災 害に関する合同 研究集会

令和 3 年
12 月 23日

国内

発表した場所（学会誌・ 雑誌
等名）
Progress inEarth and
Planetary
Science

発表した
時期

国内・
外の別

令和 4 年 1
月5日

国外

歴史地震

令和 4 年 1月4日

国内

2) 学会誌・雑誌等における論文掲載
掲載した論文
発表者氏名（発表題目）
Time Difference
Between the 1854 CE
Ansei–Tokai andAnsei–Nankai
Earthquakes
Estimated fromDistant Tsunami
Waveforms on theWest Coast of North
America
目撃情報ヒアリングに基づく昭和東南海・南海地震による和歌山沿岸の津波痕跡調査

Kusumoto
Satoshi,Imai Kentaro,
Takane Hori

中野祥房・稲住孝富・今井健太郎・堀高峰(f) 特許出願、ソフトウエア開発、仕様・標準等の策定
1) 特許出願
なし
2) ソフトウエア開発なし
1083) 仕様・標準等の策定なし

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