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2(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27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(東京大学地震研究所[課題番号:1518],国土地理院[課題番号:6005, 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解析することによって,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。2013年~2014年に房総半島東方沖で起こったゆっくり滑りに対し,GNSS時系列データのインバージョン解析を行い,フィリピン海プレート上面における滑りと滑り速度の時空間分布を1日ごとに推定した。この場所では過去にも繰り返しゆっくり滑りが発生しているが,過去のゆっくり滑りについても同様の解析を行い,今回との比較から,ゆっくり滑りの規模や破壊過程はイベントごとに大きく異なることが示された(東京大学地震研究所[課題番号:1509])。
 災害誘因予測のための研究として,将来発生が予測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。首都圏を擁する関東平野の地震動予測の高度化のため,数値シミュレーション及び地震波干渉法による地震動特性の定量化や,既往地下構造モデルの検証作業を行った(東京大学地震研究所[課題番号:1515,1516])。首都圏は丘陵地帯の造成地にある谷埋め盛土では,地震観測により特定の周波数帯における上下動の顕著な増幅が明らかになった。これは,盛土内の地下水面や旧河川の沖積層底部といった不連続面における変換波が原因として考えられる。大地震の震動による地滑り現象は大きな災害誘因の一つである。大正関東地震の時に地滑りが発生した地域の調査を行い,一回の地震ですべての地滑りが生成されたのではなく,繰り返す地震によって何度も発生していることがわかった。そのような地域では,今後も地滑りが起こる危険性があることが示唆された(京都大学防災研究所[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調査し,現代とは異なる社会状況の下で発生した災害への対応を読み解くことにより,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。例えば,日光東照宮の「御番所日記」には,元禄関東地震(1703年)と安政江戸地震(1855年)の発生時の幕府の対応や日光の被害状況などが記述されており,時代とともに災害対応が変化した様子が読み取れる(東京大学地震研究所[課題番号:1513])。房総半島で取得された詳細地形データ及びコア資料から海岸段丘の年代の検討が進められ,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(産業技術総合研究所[課題番号:5004])。

3.これまでの課題と今後の展望

 首都直下地震はその地震像が統一されていないが,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解析することによって,プレート間カップリングをモニターしようとする試みがなされてきた。房総半島沖ゆっくり滑りは,東北地方太平洋沖地震の発生以降,その間隔に乱れが生じ,今後の地震発生サイクルを考える上で重要な問題が指摘された。ただ,首都直下地震として想定される震源域は,房総半島沖だけではない。首都圏の他の地域で発生する地震に関しても研究を進め,地震像を明確にする必要がある。首都直下地震の実像が明確でないため,それによる災害やその被害の軽減という視点の研究課題が足りていない。首都圏を擁する関東平野の堆積層構造やその地震動応答についての研究は着実に積み上げられているが,具体的に首都直下地震を想定した地震動評価の研究は行われておらず,今後の課題である。また,丘陵地の谷埋め盛土の地震動応答など,規模の小さい地下構造に注目した研究も進んだが,関東平野には河川沿いの低地や海岸近傍の埋め立て地など,様々な形態の軟弱地盤が存在する。様々な地盤構造をもつ関東平野において,地震動がどのような挙動を示し,地表の被害にどの程度の影響を与えるのか,さらに研究を進める必要がある。
 一方,首都圏は,政治・経済の中心地として,江戸時代から400年以上の歴史があるため,地震災害に関する史料が数多く残されている。それらを検討し,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。史料に基づく地震災害の研究は,地震計による地震観測が始まる以前の地震活動を知ることができ,地震発生サイクルを考える際の重要な情報になりうる。
 いくつかの課題で部分的に進展が見られるが,総合研究としての進捗は不十分である。まずは,首都直下地震の地震像を解明する研究,首都直下地震を予測するための研究,首都直下地震による災害誘因の予測のための研究の3つを統合して推進するための課題を作る必要がある。その中で,これまでに成果を上げつつある課題を進展させると共に,不十分な研究分野を拡充する課題を提案し,理学だけでない様々な研究分野を総合的に推進させるような体制づくりが必要であろう。

成果リスト

千木良雅弘, 2015, 近年の地震による急激な地すべりから学ぶもの. 日本地すべり学会誌 52, 45-50.
Doi, I. and T. Kamai, 2015, Characteristics of seismic motions and pore pressure response in the filled slope, Proceedings of the 10th Asian Regional Conference of IAEG, Tp1-P08, 2015.
土井一生・釜井俊孝, 2015, 谷埋め盛土における地震動の特徴,日本地震学会講演予稿集,S16-05,2015.
西山昭仁, 2015,『御番所日記』にみる日光東照宮での地震対応, 災害・復興と資料, 6, 19-25.

お問合せ先

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 --