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3(3)首都直下地震総合研究

「首都直下地震」総合研究グループリーダー 酒井慎一(東京大学地震研究所)


1.はじめに

首都直下地震については「災害の軽減に貢献するための地震火山観測研究計画の推進について(建議)」の中で,災害科学の発展に着実に貢献できることや,発生した場合の社会への影響の甚大さを考慮して,総合的な研究として優先して推進するとされている。そのため,首都直下地震を対象とした研究課題は,地震・火山現象の解明のための研究,地震・火山噴火の予測のための研究,地震・火山噴火の災害誘因予測のための研究の3分野にまたがって広く存在している。これらの幅広い研究の成果を統合し,社会的にも重要である首都直下型地震による災害の軽減につなげることが本総合研究グループの目標である。

2.平成26年度の成果概要

首都直下地震の解明のための研究,首都直下地震の予測のための研究,首都直下地震の災害誘因予測のための研究に必要な基盤となる観測網の維持・拡充を進め,データを継続的に取得すると共に,膨大なデータを効率的に流通させるためのシステムを構築してきた(東大地震研[課題番号:1518],国土地理院[課題番号:6005, 6006, 6012],気象庁[課題番号:7012, 7014, 7020],海上保安庁[課題番号:8001, 8002, 8004])。
首都直下地震は,関東地方の平野部に存在する活断層で発生するもの,沈み込むプレートの境界部分で発生するもの,沈み込むプレート内で発生するものが考えられている。プレート境界部分で発生する地震に関しては,地震活動や地殻変動を詳細に観察することによって,プレート間カップリングをモニタリングしようとする試みがなされている。2014年1月頃,房総半島沖でスロースリップイベント(SSE)が観測され,それに伴って発生した地震活動や地殻変動から研究が進められた。これまで約6年間隔で発生してきていたが,東北地方太平洋沖地震の発生以降,SSEの発生間隔が乱された可能性がある。Matched filter 解析によって,活発な余震に埋もれた地震を拾い出したところ,東北地方太平洋沖地震の発生直後の3月12日から群発的な地震活動が始まり,13日と14日に活発化した(東大地震研[課題番号:1509])。さらに,小繰り返し地震によるすべりの調査および,既知の房総スロースリップ時に発生した群発地震と類似したイベントの検出を行ったところ,東北地方太平洋沖地震の発生直後にSSEが誘発されていたことが推定された。2011年3月に続き2011年11月と2014年1月にもSSEは発生していることから,発生間隔は,東北地方太平洋沖地震によって短くなったものの,その後発生間隔が少しずつ伸びていると考える方が妥当と思われる(東大地震研[課題番号:1510])。2014年1月のSSEは,傾斜変動データおよびGNSSデータを用いて断層モデルを推定した所,すべり域はこれまでと重なるが,地震モーメントは約半分と小さく推定された(防災科研[課題番号:3002])。東大地震研と国土地理院GEONET の観測点におけるGPS 時系列データを用いて,フィリピン海プレート上面におけるすべり・すべり速度の時空間発展を時間依存インバージョン解析により推定した。地震活動の時間変化と比較すると,群発地震活動がスロースリップによる応力変化によってトリガーされたことを示唆する(東大地震研[課題番号:1509])。
一方で,沈み込むプレート内で発生するスラブ内地震に関しては,関東下のP波減衰構造を推定し,フィリピン海スラブのマントル東端部が顕著な高減衰を示すことを明らかにした。この高減衰域の広がりは蛇紋岩化していると解釈されている地震波低速度域とほぼ一致する(東北大[課題番号:1201])。
災害誘因予測のための研究として,将来発生が予想されている首都直下地震による強震動や長周期地震動の事前予測の高度化を図った。関東平野では基盤構造が非対称であるため,表面波の増幅特性が波の伝播方位によって異なることが原因で,地震発生域によって長周期地震動の発達に差があることを確認した(東大地震研[課題番号:1516])。大地震の震動による地すべり現象は大きな災害要因の一つであるが,首都圏では丘陵地帯を切り拓いて作った造成地に多くの住居があり,そのような地域の増幅特性を見積もった。人工的に改変された盛土では,S波の上下動成分の10Hz前後に顕著な増幅が見られ,揺れの大きさは地山に比べて約3倍に増幅することがわかった(京大防災研[課題番号:1912])。
歴史資料などに基づき,歴史時代に発生した地震災害に関して検討し,現代とは異なる社会状況の下で発生した災害の対応から,今後の防災・減災施策や復興計画などの検討に資する材料を提示することができる。元禄関東地震(1703年)の時の日光東照宮での被害が軽微であったことや,1583年の地震時には発生の約一週間前から地震活動が活発であったことなどが,当時の資料からわかった(東大地震研[課題番号:1513])。地形や地質調査のデータから,過去の関東地震の履歴と隆起パターンなどを復元し,関東地震の多様性を評価した。房総半島九十九里浜において津波堆積物調査を実施し,これまで歴史上に知られていない津波の痕跡を検出した(産総研[課題番号:5004])。

3.これまでの課題と今後の展望

新たな研究計画の初年度として,それぞれの研究課題においては少しずつ成果が出ているが,新たに作られた総合研究としての課題の進め方は,まだ模索中である。「災害の軽減に貢献するための地震火山観測研究計画の推進について(建議)」には,総合的な研究として優先して推進するとされているものの,それぞれが有機的につながるような研究課題が無いため,その実現はなかなか難しいのではないだろうか。
他分野の課題研究同士でつながるためには,まず,一つの共通する目標を掲げて,そこへ向かう姿勢を同じにする必要がある。そのようにして,全体を一つの方向へ向けてから,お互いにお互いの研究を見れば,共通する部分や補い合える部分が見つかるのではないだろうか。少なくとも,首都直下地震による災害の軽減という視点は,それぞれの課題に共通しているはずである。地震発生後,どんな災害があって,それをどうやって軽減するのかという問題意識は,共通する課題になりうるものであるが,まだ個別の課題の中だけで研究が進められている。他分野間のつながりができていないため,総合力は高まらないが,いずれは研究者向けではない一般の方々への成果の見せ方や実務を担う防災担当者への教育や啓蒙活動等に力を注がないと,真の意味で災害の軽減に貢献できない。

成果リスト

Fukuda, J., A. Kato, K. Obara, S. Miura, and T. Kato, 2014, Imaging of the early acceleration phase of the2013-2014 Boso slow slip event, Geophys. Res. Lett., 41, 7493-7500, doi:10.1002/2014GL061550.
Kato, A., T. Igarashi, and K. Obara, 2014, Detection of a hidden Boso slow slip event immediately after the 2011Mw9.0 Tohoku-Oki earthquake, Japan, Geophys. Res. Lett., 41, 5868-5874, doi:10.1002/2014GL061053.
Igarashi, T., 2014, Inter-plate aseismic slip inferred from sequences of small repeating earthquakes after the 2011 great Tohoku earthquake, AOGS 11th Annual Meeting, SE30-A001.
防災科学技術研究所, 2014,2014 年1 月房総半島沖スロースリップイベント, 地震予知連絡会会報, 92, 108-116.
千木良雅弘, 2014. 地震による深層崩壊. 地震ジャーナル, 58, 28-35.
古村孝志, 2014,関東平野の深部基盤構造と長周期地震動リスク,地学雑誌, 123(No4), p434-450.
Nakajima, J., 2014, Seismic attenuation beneath Kanto, Japan: Evidence for high attenuation in the serpenitinized subducting mantle, Earth, Planets and Space., 66, 12, doi:10.1186/1800-5981-66-12.
Shishikura, M., 2014, History of the paleo-earthquakes along the Sagami Trough, central Japan -Review of coastal paleoseismological studies in the Kanto region-, Episodes, 37, 246-257.


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研究開発局地震・防災研究課

(研究開発局地震・防災研究課)

-- 登録:平成29年07月 --