固有地震
固有地震の有無は、地下の特定の場所での地震の活動記録を調べることで発見できる。ある場所での地震モーメントやマグニチュードの積算グラフ(M-T積算グラフ)や地震回数の積算グラフなどを時系列で見て、グラフに一定の間隔で高まりがある場合、それが固有地震であると考えられる。主に固有地震はM6~8程度の中・大地震であることが多いが、M4からM2程度の小・微小地震でも発見されている。
例として、岩手県釜石沖の太平洋の北緯39 - 40°・東経141 - 142°、深さ約50kmの付近で、約5.5年間隔で発生するM4.8前後の地震が挙げられる。1957年以降、10回の周期的発生が確認されている。 1957年9月27日 - M4.8 1962年7月30日 - M4.9 1968年10月17日 - M4.9 1973年12月8日 - M4.8 1979年7月19日 - M4.8 1985年3月1日 - M4.8 1990年7月16日 - M4.8 1995年3月11日 - M4.8 2001年11月13日 - M4.7 2008年1月11日 - M4.7
固有地震という考え方は20世紀中盤から、多少異なる形で提唱されてきた。Wallace (1970)、松田 (1975)、Sieh の "uniform-earthquake model" (1981) 、Wesnousky et al.
これは同じ断層で発生することが原因である。
しかし、固有地震に関してまだ解明されていない問題もある。連動型地震がそうであり、東海・東南海・南海の単発型と連動型、(大正)関東・(元禄)関東の単発型と連動型などは、単発型の発生間隔の数倍の間隔で連動型が発生すると考えられている。その原因については研究途上である。また、南海地震など発生記録が残っている地震の再来間隔の不均一の原因についても、研究途上の部分がある。
一般的に、グーテンベルグ-リヒターの関係式によって、マグニチュードが増加すると指数関数的に地震の頻度が減る関係にあるが、固有地震の場合は、この関係式から外れた最大地震(=固有地震)が存在する。このため、固有地震において関係式を算出すると、実際の観測数は固有地震を除いてこれより少なくなってしまう。これを固有地震モデルといい、内陸プレート型や海溝型の大地震における発生確率推定にも用いられている。Wallace (1970) の定義では、断層の長期変位量をD、断層の長期変位速度をC、クリープ(常時=固有地震以外の)変位速度をSとした時の固有地震再来期間Rは
R = D ( S − C ) {\displaystyle R={\frac {D}{(S-C)}}}
とされる。現在、この定義を用いた式に、地質調査等により変位の推定を当てはめて、大地震の発生予測を行うのが主流となっている。海溝型地震のほか、断層型地震(直下型地震)の確率論的予測もこの手法を用いている。