2.6 地震活動のモデル(4) −震源断層を予め特定しにくい地震−

2.6.1 震源断層を予め特定しにくい地震の定義と分類

 ここまで述べてきた地震に分類されるもの以外にも、例えば活断層が知られていないところで発生する内陸の浅い地震やプレート間の中小地震など、実際には数多くの地震が発生する。本検討では、これらの地震を「震源断層を予め特定しにくい地震」と呼び、確率論的地震動予測地図作成の際にその影響を考慮している。震源断層を予め特定しにくい地震は、その一つ一つについて、事前に発生場所、地震規模、発生確率を特定することが困難であるため、地震群としての特徴を確率モデルで表現する。ここでは、震源断層を予め特定しにくい地震を、その発生場所によって以下のように分類して評価する。

  1. 太平洋プレートのプレート間及びプレート内の震源断層を予め特定しにくい地震
    • a-1) 太平洋プレートのプレート間で発生する地震のうち大地震以外の地震
    • a-2) 沈み込む太平洋プレート内で発生する地震のうち大地震以外の地震
  2. フィリピン海プレートのプレート間及びプレート内の震源断層を予め特定しにくい地震
    • b-1) フィリピン海プレートのプレート間で発生する地震のうち大地震以外の地震
    • b-2) 沈み込むフィリピン海プレート内で発生する地震のうち大地震以外の地震
  3. 陸域で発生する地震のうち活断層が特定されていない場所で発生する地震
  4. 浦河沖の震源断層を予め特定しにくい地震
  5. 日本海東縁部の震源断層を予め特定しにくい地震
  6. 伊豆諸島以南の震源断層を予め特定しにくい地震
  7. 南西諸島付近の震源断層を予め特定しにくい地震

2.6.2 評価手法の概要

 震源断層を予め特定しにくい地震の評価手法は、「確率論的地震動予測地図の試作版(地域限定−西日本)」(地震調査委員会長期評価部会・強震動評価部会, 2004)、「確率論的地震動予測地図の試作版(地域限定−北日本)」(地震調査委員会長期評価部会・強震動評価部会, 2003)、および「震源を予め特定しにくい地震等の評価手法について(中間報告)」(地震調査委員会長期評価部会, 2002)に準拠することを基本としており、その概要は以下のとおりである。なお、実際には、2.6.1で分類した地震ごとあるいは地域ごとの状況に応じて取扱いを変えている場合があるが、それらについては個別の評価のところで説明する。

 震源断層を予め特定しにくい地震は、過去に発生した地震のデータに基づき、地震の発生場所、規模、頻度をモデル化する。この際、海溝型地震の長期評価で区分された領域、地震地体構造、震央分布等に基づいて区分された領域を単位として評価する方法(以下、地域区分する方法)と、機械的に区分した東西南北0.1度のメッシュを単位として評価する方法(以下、地域区分しない方法)の両者を用いる。前者は損害保険料率算定会(2000)で用いられている手法に準じたもの、後者はFrankel(1995)におけるsmoothed seismicityの考え方に準じたものである。両者の大きな違いは、地震活動度が一様と考える領域の大きさである。地域区分する方法での領域は一般に0.1度のメッシュよりも大きいため、地震発生頻度の地域分布の変化(最大と最小の頻度の比や頻度の距離による変化の程度)は、地域区分しない方法による方が強くなる傾向がある。最終的には、地域区分する方法に基づく頻度も0.1度メッシュごとの頻度に換算し、地域区分の有無による結果の平均値を用いている。
 地震発生頻度の算定に用いる震源データは、対象地域ごとの条件を勘案して決めているが、

  1. 宇津カタログ(宇津, 1982; 宇津, 1985)のうち1885年から1925年のマグニチュード6.0以上の地震と、気象庁地震年報(気象庁, 2004)収録の震源データのうち1926年から2002年のマグニチュード5.0以上の地震のデータを組み合わせたもの(中地震カタログ)
  2. 気象庁震源データのうち1983年から2002年のマグニチュード3.0以上(太平洋プレートとフィリピン海プレートの地震については4.0以上)の地震のデータ(小地震カタログ)

の2つを併用することを基本とする。震源深さは200km以浅のものを用いる。なお、これらのカタログからは、別途モデル化されている地震(主要98活断層帯、海溝型地震、主要98断層帯以外のその他の活断層)に対応するものは除去する。
 余震は、マグニチュード6.0以上の地震の発生後90日以内に、震央を中心とする次式(建設省土木研究所, 1983)で表される面積 ( ) の円内で発生した地震を余震とみなし、機械的に除去する。

(2.6-1)

なお、前震および群発地震は除去していない。
 地震の規模の確率分布は、上限値を有するグーテンベルグ・リヒターの関係に従うと仮定して評価し、係数 は日本周辺の平均的な値と考えられる0.9とする。地震ハザード解析で考慮する最小のマグニチュードは5.0* とし、最大マグニチュードは過去に発生した地震の規模や関連する長期評価の結果等を踏まえて、地域区分した領域ごとに設定する。
 地震の発生時系列は、定常ポアソン過程に従うと仮定する。

 以下では、分類された地震ごとに評価条件と評価結果を示す。


* 小地震カタログを用いる場合には、マグニチュード3.0(あるいは4.0)以上の地震の発生頻度と、 =0.9のグーテンベルグ・リヒターの関係に基づき、解析で用いる最小マグニチュード5.0以上の地震の発生頻度を算出している。

2.6.3 太平洋プレートのプレート間及びプレート内の震源断層を予め特定しにくい地震

(1)対象とする地震

 太平洋プレートのプレート間及びプレート内の震源断層を予め特定しにくい地震として、太平洋プレートの沈み込みに伴う地震のうち、海溝軸よりも陸側で、プレート上面深度が概ね150km程度までの領域の地震を対象とする。対象地域に関連する海溝型地震の長期評価として、「宮城県沖地震の長期評価」(地震調査委員会, 2000)、「三陸沖から房総沖にかけての地震活動の長期評価」(地震調査委員会, 2002)、「相模トラフ沿いの地震活動の長期評価」(地震調査委員会, 2004b)、「千島海溝沿いの地震活動の長期評価(第二版)」(地震調査委員会, 2004c)がそれぞれ公表されていることから、モデル化に際しては、これらの評価を参照する。具体的な地域区分は(2)で示すが、ここで対象とする領域は、千島海溝沿いから小笠原諸島周辺までとなっている。
 他の震源断層を予め特定しにくい地震との関連は以下のとおりである。まず、陸域については、後述のとおり深さが25km以浅の地震が「陸域で発生する地震のうち活断層が特定されていない場所で発生する地震」として別途考慮されているため、重複する領域では25kmより深い地震を評価対象とする。浦河沖では、深さ25kmから45kmに「浦河沖の震源断層を予め特定しにくい地震」が別途考慮されており、そこに含まれる地震は対象外となる。南関東では、フィリピン海プレートの下に太平洋プレートが沈み込んでおり、平面的には「陸域で発生する地震のうち活断層が特定されていない場所で発生する地震」に加えて「フィリピン海プレートのプレート間及びプレート内の震源断層を予め特定しにくい地震」とも重複することになる。これらの地震は、図2.6-1に示すように分離して取り扱う。具体的には、太平洋プレートの上面よりも5km上を境として、それより深いものを太平洋プレートの地震とみなしている。房総沖以南では、「伊豆諸島以南の震源断層を予め特定しにくい地震」と重複しているため、太平洋プレートの地震としては、深さが40kmより深いものを対象とする。

(2)地域区分

 図2.6-2に、太平洋プレートのプレート間およびプレート内の震源断層を予め特定しにくい地震の地域区分を示す。
 房総半島沖以北については、関連する海溝型地震の長期評価で示された領域区分やプレート等深線に加えて、Kosuga, et al. (1996)、勝俣・他(2002)に示されているプレートの等深線、およびUmino, et al. (1990)を参考に地域区分を設定しており、プレートの上面深度が60kmの等深線付近を境に浅い方と深い方とを分けている。南関東の領域は、「南関東の 7程度の地震」の領域と整合するように設定されており、領域番号12と13を分ける境界はIshida (1992) によるフィリピン海プレート上面の80kmの等深線である。房総半島沖以南の領域では、海溝型地震の評価が行われていないため、海溝軸と宇津(2001)に記載の等深線から推定した深さ60kmと深さ150kmの等深線によって分割している。

(3)地震カタログ

 原則として、中地震と小地震(最小マグニチュードは4.0)のカタログを併用する。ただし、図2.6-2に記載のとおり、北方四島を含む領域では観測網の検知能力を勘案して、中地震カタログを1960年以降のマグニチュード5.0以上の地震に限定している。また、関東周辺では、中地震カタログとして、大正関東地震の影響が少なくなった1940年以降のマグニチュード5.0以上の地震を用いる。さらに、房総半島沖以南では、観測網の検知能力を勘案して、1983年以降のマグニチュード5.0以上の地震のみを用いることとし、カタログの併用は行わない。
 震源深さは、200kmまでのを対象としているが、先述のとおり、平面的に重複する他の震源断層を特定しにくい地震に該当するデータは除去する。さらに、関連する海溝型地震として別途考慮されているものもカタログから除去する。
 図2.6-3に1926年以降のマグニチュード5.0以上の地震の震央分布を、図2.6-4に1983年以降のマグニチュード4.0以上の地震の震央分布をそれぞれ示す。また、図2.6-5および図2.6-6には、地震の規模別累積発生頻度を示す。

(4)最大マグニチュード

 最大マグニチュードは、地域区分された領域それぞれについて、過去に発生した最大地震の規模と、関連する領域における海溝型地震の長期評価とを参照して設定する。図2.6-7表2.6-1に、設定した最大マグニチュードとその根拠を示す。

(5)プレート間地震とプレート内地震の比率

 茨城県沖よりも北の領域では、北日本を対象とした試作版(地震調査委員会長期評価部会・強震動評価部会, 2003)で用いられた比率を適用する。これは、図2.6-8に示すように、プレート上面から20km深いところを境に、その上下の地震数の比に基づいて設定されたものである(防災科学技術研究所, 2003)。ただし、60kmの等深線よりも深い領域については、全てプレート内地震としている。一方、北日本の試作版の対象外であった南関東以南の領域については、フィリピン海プレートの存在もあり深さ方向に複雑な震源分布となっているために地震を分離することが容易ではないことから、以下のように設定する。まず、深さ60km(南関東では80km)より深い領域は全てプレート内地震とし、南関東の80km以浅の領域は比を1:1、残る2領域は北に隣接する茨城県沖の比率(8:1)と同じと仮定する。以上のように設定したプレート間地震とプレート内地震の比を図2.6-9に示す。

(6)断層面の設定

 プレート間地震はプレート上面の深さに、プレート内地震はプレートの上面より30km深い位置に、それぞれ断層面の中心を置く。断層面の形状は円形とし、プレート間地震はプレート上面に沿うように、また、プレート内地震はプレート内に水平の断層面を設定する。円形断層の面積 ( ) は宇津・関(1955)の式の係数を丸めた

(2.6-2)

を満足するようにマグニチュードに応じて設定する。

(7)モーメントマグニチュード への変換

 モーメントマグニチュード は、 と同じとする。

(8)地震発生頻度の分布

 図2.6-10(a) に、プレート間地震とプレート内地震を合計した場合の発生頻度(0.1度×0.1度の領域で1年間にマグニチュード5.0以上の地震が発生する頻度)の分布を示す。これは、

  1. 中地震カタログで地域区分する方法、
  2. 中地震カタログで地域区分しない方法、
  3. 小地震カタログで地域区分する方法、
  4. 小地震カタログで地域区分しない方法、

の4ケースの頻度を平均したものである。この結果を、先に述べたプレート間とプレート内の地震の比率を考慮して分離した頻度を図2.6-10(b) および (c) に示す。

2.6.4 フィリピン海プレートのプレート間及びプレート内の震源断層を予め特定しにくい地震

(1)対象とする地震

 フィリピン海プレートのプレート間及びプレート内の震源断層を予め特定しにくい地震として、フィリピン海プレートの沈み込みに伴う海溝軸よりも陸側の地震を対象とする。対象地域では、海溝型地震の長期評価として、「南海トラフの地震の長期評価について」(地震調査委員会, 2001)、「日向灘および南西諸島海溝周辺の地震活動の長期評価について」(地震調査委員会, 2004a)、「相模トラフ沿いの地震活動の長期評価について」(地震調査委員会, 2004b)がそれぞれ公表されていることから、モデル化に際しては、これらの評価を参照する。具体的な地域区分は、(2)で示すが、ここで対象とする地震は、地域によって、南関東、南海トラフ沿い、安芸灘〜伊予灘〜豊後水道、日向灘、九州から南西諸島のやや深い領域の5つに大別される。
 他の震源断層を予め特定しにくい地震との関連は以下のとおりである。まず、陸域については、後述のとおり深さが25km以浅の地震が「陸域で発生する地震のうち活断層が特定されていない場所で発生する地震」として別途考慮されているため、重複する領域では25kmより深い地震を評価対象とする。南関東では、フィリピン海プレートの下に太平洋プレートが沈み込んでおり、平面的には、2.6.3で扱った「太平洋プレートプレート間及びプレート内の震源断層を予め特定しにくい地震」とも重複することから、震源の深さによって両者を分離する。具体的な分離の方法は先に「太平洋プレートの震源断層を予め特定しにくい地震」の項で説明したとおりであり、太平洋プレートの上面よりも5km上を境として、それより浅いものをフィリピン海プレートの地震とみなしている。南西諸島付近については、「南西諸島付近の震源断層を予め特定しにくい地震」と重複しており、フィリピン海プレートの地震としては、深さが60kmより深いものを対象とする。海溝軸よりも南側では、伊豆諸島から小笠原諸島にかけて浅い地震が発生しており、これらはフィリピン海プレートの内部で発生しているものと推測されるが、別途「伊豆諸島以南の震源断層を予め特定しにくい地震」としてモデル化がされている。

(2)地域区分

 図2.6-11に、フィリピン海プレートのプレート間およびプレート内の震源断層を予め特定しにくい地震の地域区分を示す。安芸灘〜伊予灘〜豊後水道、日向灘、および九州から南西諸島周辺のやや深発地震に対応する領域は、いずれも長期評価で設定された領域に整合する。南海トラフ沿いの領域の南側境界は海溝軸を参考に、また、北側は震央分布の北限を参考にそれぞれ設定している。南関東の領域は、「南関東の 7程度の地震」の領域と整合するように設定されており、5と6の領域を分ける境界はIshida(1992)によるフィリピン海プレート上面の30kmの等深線である。なお、伊豆半島を含む領域は、陸域の震源断層を予め特定しにくい地震として別途モデル化をするため、フィリピン海プレートの地震としては評価の対象外とする。

(3)地震カタログ

 原則として、中地震と小地震(最小マグニチュードは4.0)のカタログを併用するが、南関東の領域では、中地震カタログとして、大正関東地震の影響が少なくなった1940年以降のマグニチュード5.0以上の地震を用いる。また、九州から南西諸島周辺のやや深発地震の領域では、観測網の検知能力を勘案して、1983年以降のマグニチュード5.0以上の地震のみを用いることとし、カタログの併用は行わない。震源深さは、陸域の震源断層を予め特定しにくい地震と領域が重複する部分については25kmより深い地震が用いられており、また、南関東では、太平洋プレートの震源断層を予め特定しにくい地震に該当するものが除かれている。さらに、関連する海溝型地震として別途考慮されているものもカタログから除去する。
 図2.6-12に、1926年以降のマグニチュード5.0以上の地震の震央分布を、図2.6-13に1983年以降のマグニチュード4.0以上の地震の震央分布をそれぞれ示す。また、図2.6-14および図2.6-15には、地震の規模別累積発生頻度を示す。

(4)最大マグニチュード

 最大マグニチュードは、地域区分された領域それぞれについて、1600年以降に発生した最大地震の規模と、関連する領域における海溝型地震の長期評価とを参照して設定する。図2.6-16表2.6-2に、設定した最大マグニチュードとその根拠を示す。

(5)プレート間地震とプレート内地震の比率

 日向灘の領域では、植平・他(2001)を参考に、プレート間地震とプレート内地震の比率を7:3に設定する。南関東の領域では、プレート上面が30kmより深い北側の領域でプレート間地震とプレート内地震の比を1:1とし、南側の領域では浅い地震が地殻内の地震として考慮されることも勘案して全てプレート内地震とする。また、これら以外の領域については、全てプレート内地震とする。領域ごとの比率を図2.6-17に示す。

(6)断層面の設定

 対象地域の長期評価ならびに既往の研究成果に基づいてフィリピン海プレートの上面を設定した上で、プレート間地震はプレート上面の深さに、プレート内地震はプレートの上面より10km深い位置に、それぞれ断層面の中心を置く。断層面の形状は円形とし、プレート間地震はプレート上面に沿うように、また、プレート内地震はプレート内に水平の断層面を設定する。断層の面積は、規模に応じて宇津の式を満足するように定める。

(7)モーメントマグニチュード への変換

 モーメントマグニチュード は、 と同じとする。

(8)地震発生頻度の分布

 図2.6-18(a) に、プレート間地震とプレート内地震を合計した場合の発生頻度(0.1度×0.1度の領域で1年間にマグニチュード5.0以上の地震が発生する頻度)の分布を示す。これは、

  1. 中地震カタログで地域区分する方法、
  2. 中地震カタログで地域区分しない方法、
  3. 小地震カタログで地域区分する方法、
  4. 小地震カタログで地域区分しない方法、

の4ケースの頻度を平均したものである。この結果を、先に述べたプレート間とプレート内の地震の比率を考慮して分離した頻度を図2.6-18(b) および (c) に示す。

2.6.5 陸域で発生する地震のうち活断層が特定されていない場所で発生する地震

(1)対象とする地震

 ここで対象とする地震は、陸側のプレート上部地殻内の地震発生層で発生する地震のうち、活断層が特定されていない場所で発生する浅い地震である。陸域では、主要98断層帯やその他の活断層で発生する固有地震が別途考慮されており、これらによって規模の大きい地震の多くは網羅されていると考えられる。ただし、これらの活断層に関連する固有地震以外の地震は特にモデル化がされていないことから、震源断層が予め特定しにくい地震に含めて評価する。
 なお、陸側のプレートで発生する浅い地震のうち、九州南部から南西諸島、および日本海東縁部は、震源断層を予め特定しにくい地震として別途モデル化されるため、ここでの対象外とする。

(2)地域区分

 垣見・他(2003)による地震地体構造区分図(図2.6-19;以下、新垣見マップ)に基づき区分する。ただし、御前崎から四国にかけての太平洋岸のように陸地をカバーしていない場合には、境界を修正して陸地を含むようにする。また、日本海東縁部を含む領域については、新潟県付近の陸域と日本海東縁部とが分かれるように境界線を追加する。設定した区分を図2.6-20に示す。(1)で述べたとおり、日本海東縁部と九州南部以南は、別途評価されるために対象外となっている。

(3)地震カタログ

 中地震と小地震(最小マグニチュードは3.0)のカタログを併用する。ただし、中地震カタログの期間は一部変更しており、関東を含む領域と伊豆半島では、中地震カタログとして、大正関東地震の影響が少なくなった1940年以降のマグニチュード5.0以上の地震を用いる。また、北海道の東部から北方四島にかけての領域では、観測網の検知能力を勘案し、中地震カタログとして1960年以降のマグニチュード5.0以上の地震を用いる。
 震源深さは25km以浅のもののみを用いることを原則とするが、日本海側の海域においては、震源深さの精度も勘案して、40kmまでの地震を対象とする。なお、地震カタログからは、主要98断層帯の固有地震あるいは主要98断層帯以外の活断層で発生する地震に該当するものは除去する。
 図2.6-21に、1926年以降のマグニチュード5.0以上の地震の震央分布を、図2.6-22に1983年以降のマグニチュード3.0以上の地震の震央分布をそれぞれ示す。また、図2.6-23および図2.6-24には、地震の規模別累積発生頻度を示す。

(4)最大マグニチュード

 最大マグニチュードは、地域区分された領域それぞれについて、1600年以降に発生した地震のうち主要98断層帯あるいはグループ1の活断層との対応が明確でない地震の最大規模を採用する。ただし、 =6.5を下限値とする。領域ごとに設定した最大マグニチュードを、図2.6-25および表2.6-3に示す。

(5)断層面の設定

 震源断層は、上部地殻内の地震発生層で一様に分布すると仮定する。断層面の形状は鉛直な矩形断層面を想定し、その長さはマグニチュードから松田式で評価する。幅は長さと等しい(ただし、地震発生層の厚さで頭打ち)とし、走向はランダムとする。ただし、数値計算の際には、防災科学技術研究所 (2003) での検討結果を参考に、これとほぼ等価な結果を与える深さ3kmの点震源とする。

(6)モーメントマグニチュード への変換

 モーメントマグニチュード は、武村 (1990) に基づき、 から次式で変換する。

(2.6-3)

(7)地震発生頻度の分布

 図2.6-26に、陸域で発生する地震のうち活断層が特定されていない場所で発生する地震の発生頻度(0.1度×0.1度の領域で1年間にマグニチュード5.0以上の地震が発生する頻度)の分布を示す。これは、

  1. 中地震カタログで地域区分する方法、
  2. 中地震カタログで地域区分しない方法、
  3. 小地震カタログで地域区分する方法、
  4. 小地震カタログで地域区分しない方法、

の4ケースの頻度を平均したものである。

2.6.6 浦河沖の震源断層を予め特定しにくい地震

(1)対象とする地震と地域区分

 1982年浦河沖地震( 7.1、 =40km)の震源域周辺で発生する地震は、太平洋プレートの上面より浅いが、他地域における上部地殻の地震発生層下面より深く、上下にはがれた千島弧の下部地殻との関連も指摘されている(村井・他, 2002)。ここでは、1982年浦河沖地震の震源域周辺で発生する地震を、太平洋プレートおよび陸域の震源断層を予め特定しにくい地震とは独立に、別途「浦河沖の震源断層を予め特定しにくい地震」としてモデル化する。
 図2.6-27に、浦河沖の震源断層を予め特定しにくい地震の概念図を、また図2.6-28には地域区分を示す。地域区分は、1982年浦河沖地震と1927年の 6.0の地震を含み、かつ南東側の境界はプレート上面深度がほぼ45km程度となるように設定している。この地域区分は、平面的には陸域の地殻内で発生する震源断層を予め特定しにくい地震の地域区分と重複しているため、地震活動度の評価には、図2.6-27に示すように、震源深さが25km以深で45kmより浅い地震を用いる。

(2)地震カタログ

 中地震カタログと小地震カタログとを併用するが、対象としている領域が上部地殻内の地震と太平洋プレートの地震の中間に位置することから、宇津カタログでは地震を分離抽出することができない。そこで、中地震カタログとして気象庁カタログのうち1926年以降のマグニチュード5.0以上の地震のデータのみを用いることとし、宇津カタログとの組み合わせは行わない。小地震のカタログは気象庁カタログのうち1983年以降のマグニチュード3.0以上の地震のデータとする。図2.6-29に、これらの震央分布を示す。
 中地震カタログおよび小地震カタログに基づいて算定された地震の規模別累積発生頻度を図2.6-30に示す。

(3)最大マグニチュード

 1982年浦河沖地震の 7.1を最大マグニチュードとする。

(4)断層面の設定

 日本の地震断層パラメター・ハンドブック(佐藤編著, 1989)には、1982年浦河沖地震の断層モデルが4つ示されている。これによれば、走向はN30W〜N60W、傾斜角は30°〜60°の範囲となっている。ただし、傾斜方向は北東傾斜と南西傾斜が2つずつとなっている。これらを参考に、走向N45W、傾斜角45°で北東傾斜の円形断層面とし、その中心の深さは、領域の中間程度の深さである35kmに固定する。断層の面積は、規模に応じて宇津の式を満足するように定める。断層面の平面的な場所は、地域区分した領域内で一様に分布するものとする。

(5)モーメントマグニチュード への変換

 モーメントマグニチュード は、 と同じとする。

(6)想定する地震のタイプ

 地震動の評価(距離減衰式の適用)では、プレート間地震の式を用いる。

(7)地震発生頻度の分布

 図2.6-31に、浦河沖の地震の発生頻度(0.1度×0.1度の領域で1年間にマグニチュード5.0以上の地震が発生する頻度)の分布を示す。これは、

  1. 中地震カタログで地域区分する方法、
  2. 中地震カタログで地域区分しない方法、
  3. 小地震カタログで地域区分する方法、
  4. 小地震カタログで地域区分しない方法、

の4ケースの頻度を平均したものである。

2.6.7 日本海東縁部の震源断層を予め特定しにくい地震

(1)対象とする地震

 日本海東縁部の震源断層を予め特定しにくい地震は、同領域における海溝型地震の長期評価(地震調査委員会, 2003)に基づいて別途考慮されるマグニチュード7.5程度以上の海溝型地震以外の地震を対象としたものである。

(2)地域区分

 図2.6-32に、日本海東縁部の震源断層を予め特定しにくい地震の地域区分を示す。同図には、陸域の浅い震源断層を予め特定しにくい地震の地域区分も参考のために示してある。領域は、垣見・他 (2003) による地震地体構造区分図(図2.6-19)における日本海東縁部の領域を参考に設定しているが、新垣見マップでは同領域が新潟県の内陸部に及んでいることから、海岸線付近以北のみを対象としている。

(3)地震カタログ

 中地震と小地震(最小マグニチュードは3.0)のカタログを併用し、震源深さは、40kmより浅い地震を抽出する。なお、関連する海溝型地震として別途考慮されているものはカタログから除去する。
 図2.6-33に1926年以降のマグニチュード5.0以上の地震の震央分布を、図2.6-34には1983年以降のマグニチュード3.0以上の地震の震央分布をそれぞれ示す。また、図2.6-35には、地震の規模別累積発生頻度を示す。

(4)最大マグニチュード

 先に図2.6-32に示したとおり、最大マグニチュードは7.3とする。別途評価されている海溝型地震に該当する地震を除くと、既往最大の地震のマグニチュードは7.1であるが、海溝型地震として考慮されている地震がマグニチュード7.5以上であることを勘案して、既往最大に上乗せをしている。

(5)断層面の設定

 陸域地殻内の震源断層を特定しにくい地震での扱いと同様とする。すなわち、上部地殻内の地震発生層内に、規模に応じて大きさが変化する鉛直断層が分布すると仮定する。ただし、数値計算の際には、これとほぼ等価な結果を与える深さが3kmの点震源とする。

(6)モーメントマグニチュード への変換

 モーメントマグニチュード は、 と同じとする。この部分は、陸域地殻内の震源断層を予め特定しにくい地震と取扱いが異なっているが、これは、日本海中部地震や北海道南西沖地震の の関係を参考に設定している。

(7)想定する地震のタイプ

 地震動の評価(距離減衰式の適用)では、地殻内地震の式を用いる。

(8)地震発生頻度の分布

 図2.6-36に、日本海東縁部における震源断層を予め特定しにくい地震の発生頻度(0.1度×0.1度の領域で1年間にマグニチュード5.0以上の地震が発生する頻度)の分布を示す。これは、

  1. 地震カタログで地域区分する方法、
  2. 地震カタログで地域区分しない方法、
  3. 地震カタログで地域区分する方法、
  4. 地震カタログで地域区分しない方法、

の4ケースの頻度を平均したものである。

2.6.8 伊豆諸島以南の震源断層を予め特定しにくい地震

(1)対象とする地震

 伊豆諸島以南の震源断層を予め特定しにくい地震は、伊豆半島および相模トラフよりも南で発生する浅い地震であり、実際にはフィリピン海プレートの内部で発生していると推定される地震である。ここには、伊豆諸島周辺の地震活動が活発な領域が含まれる。
 関連する地震として、太平洋プレートの震源断層を予め特定しにくい地震があるが、両者の関係は、図2.6-37に示すように区別して取り扱っている。

(2)地域区分

 図2.6-38に地域区分を示す。北側は、陸域の浅い震源断層を予め特定しにくい地震の領域に連続している。領域の東側は、太平洋プレートの上面30kmの等深線に沿うように設定しており、西側境界は、それにほぼ並行するように引いている。伊豆半島に近い「1」の領域は、地震活動が極めて高い領域であり、他と区別している。

(3)地震カタログ

 北側の2つの領域については、中地震と小地震(最小マグニチュードは3.0)のカタログを併用する。ただし、中地震カタログの期間は大正関東地震の影響が少なくなった1940年以降のマグニチュード5.0以上の地震を用いる。また、一番南側の領域3では観測網の検知能力を勘案し、1983年以降のマグニチュード5.0以上の地震のみを用いることとし、中地震と小地震のカタログの併用は行わない。震源深さは40km以浅のもののみを用いるが、太平洋プレートの上面より下に位置する地震は、太平洋プレートの地震として考慮する。
 図2.6-39に、1926年以降のマグニチュード5.0以上の地震の震央分布を、図2.6-40には1983年以降のマグニチュード3.0以上の地震の震央分布をそれぞれ示す。また、図2.6-41には、地震の規模別累積発生頻度を示す。

(4)最大マグニチュード

 最大マグニチュードは、地域区分された領域それぞれについて、過去に発生した地震の最大規模を採用する。ただし、 = 6.5 を下限値とする。領域ごとに設定した最大マグニチュードを、表2.6-4に示す。先に示した図2.6-42にも最大マグニチュードが記載されている。

(5)断層面の設定

 断層面の取扱いは、陸域の震源断層を予め特定しにくい地震と同じとする。すなわち、厚さ十数kmの地震発生層内にランダムに位置する鉛直断層を想定するが、数値計算においては、この条件とほぼ等価な結果を与える深さ3kmの点震源とする。

(6)モーメントマグニチュード への変換

 陸域の震源断層を予め特定しにくい地震での扱いと同様に、モーメントマグニチュード は、武村 (1990) に基づき、 から次式で変換する。

(2.6-4)

(7)想定する地震のタイプ

 実際には、フィリピン海プレートのプレート内の地震であるが、強震動の評価(距離減衰式の適用)に際しては、陸域地殻内の地震と同じ特性を有すると仮定する。

(8)地震発生頻度の分布

 図2.6-42に、伊豆諸島以南の震源断層を予め特定しにくい地震の発生頻度(0.1度×0.1度の領域で1年間にマグニチュード5.0以上の地震が発生する頻度)の分布を示す。これは、領域の1と2については、

  1. 中地震カタログで地域区分する方法、
  2. 中地震カタログで地域区分しない方法、
  3. 小地震カタログで地域区分する方法、
  4. 小地震カタログで地域区分しない方法、

の4ケースの頻度を平均したもの、領域の3については、1983年以降のマグニチュード5.0以上の地震データに基づく、1)地域区分する方法、2)地域区分しない方法、の2つのケースの頻度を平均したものとなっている。

2.6.9 南西諸島付近の震源断層を予め特定しにくい地震

(1)対象とする地震

 南西諸島付近の地震については、観測網の制約から震源データの精度が必ずしも十分ではなく、過去に発生した地震をタイプ別に分類することが困難なため、「日向灘および南西諸島海溝周辺の地震活動の長期評価」(地震調査委員会, 2004a)では、「南西諸島周辺の浅発地震(概ね60km以浅)」、「与那国島周辺の地震(概ね100km以浅)」、「九州から南西諸島周辺のやや深発地震(概ね60km程度以深、150km程度以浅)」に分けて評価されている。震源断層を予め特定しにくい地震についても、上記に整合するようにモデル化する。ただし、九州から南西諸島周辺のやや深発地震については、フィリピン海プレートのプレート内地震として扱っていることから、ここでは、南西諸島周辺の浅発地震と与那国島周辺の地震のうち大地震以外の地震をあわせて「南西諸島付近の震源断層を予め特定しにくい地震」と呼ぶ。図2.6-43に、評価の対象とする地震と関連する地震との関係を示す。

(2)地域区分

 「日向灘および南西諸島海溝周辺の地震活動の長期評価」(地震調査委員会, 2004a)で設定されている領域に基づいて、図2.6-44のように地域区分する。

(3)地震カタログ

 対象地域における観測網の制約を勘案し、気象庁カタログのうち1983年以降のマグニチュード5.0以上の地震のみを用いることとし、他の領域のように中地震と小地震のカタログの併用は行わない。対象とする地震は、与那国島周辺の地震については深さ100km以浅、南西諸島周辺の浅発地震については震源深さ60km以浅である。ただし、南西諸島周辺の浅発地震と、九州から南西諸島周辺のやや深発地震の領域は、地表投影面では重複するが、深さ方向の両者の位置関係は先に図2.6-43に示したとおりである。この際、やや深発地震の領域の東側(図2.6-43では右側)では、震源が深く決定される傾向があるため、地震カタログで深さ60km以深とされる地震についても、震央位置の情報を優先し、深さ60km以浅の地震とみなすこととする。なお、海溝型地震として別途評価されている地震は地震カタログから除去することになるが、地震発生頻度の評価に用いる1983年以降については該当する地震はない。図2.6-45には1983年以降のマグニチュード5.0以上の地震の震央分布を示す。また、図2.6-46には、規模別累積発生頻度を示す。

(4)最大マグニチュード

 南西諸島周辺の浅発地震の領域は、当該領域における長期評価の中で過去の地震に関する記述はあるものの発生確率等の評価がされておらず、海溝型地震としてはモデル化していないことから、すべての地震を、震源断層を予め特定しにくい地震として取り扱うこととし、最大マグニチュードを7.7とする。
 与那国島周辺の地震のうちマグニチュード7.5以上のものは、長期評価に基づき海溝型地震として別途モデル化されている。したがって、震源断層を予め特定しにくい地震の最大マグニチュードは、マグニチュード7.4以下の地震のうち過去に発生した地震の最大値である7.3に設定する。表2.6-5に、領域ごとの最大マグニチュードを示す。また、先に示した図2.6-44には、最大マグニチュードが記載されている。

(5)断層面の設定

 当該地域の長期評価では、南西諸島周辺のやや浅発地震は深さ60km以浅の地震が、また与那国島周辺の地震は深さ100km以浅の地震が、それぞれ一括して取り扱われている。実際には、陸側プレートの内部で発生する地震、フィリピン海プレートの上面で発生する地震、フィリピン海プレートの内部で発生する地震が混在していると考えられるが、これらの頻度の割合を分離することは困難である。そこで、南西諸島周辺の浅発地震については断層面の中心の深さを30km、与那国島周辺の地震については断層面の中心の深さを40kmにそれぞれ固定する。
 南西諸島周辺の浅発地震の断層面は、深さ30kmを断層面の中心として、地震規模に応じた拡がりを有する円形の断層面を仮定し、走向はこの領域における海溝軸を参考にN45E、傾斜角は北西傾斜45度とする。これは、最大マグニチュード7.7の場合でも地表には突き抜けない条件となっている。
 与那国島周辺の地震の断層面は、深さ40kmを断層面の中心として、地震規模に応じた拡がりを有する円形の断層面を仮定し、走向はこの領域における海溝軸を参考にN90E、傾斜角は北傾斜45度とする。
 上記のいずれの場合も、円形断層の面積 ( ) は宇津・関(1955)の式の係数を丸めた

(2.6-5)

を満足するようにマグニチュードに応じて設定する。

(6)モーメントマグニチュード への変換

 モーメントマグニチュード は、 と同じとする。

(7)想定する地震のタイプ

 異なるタイプの地震が混在すると考えられるが、地震動の評価(距離減衰式の適用)にあたっては、プレート間地震を想定する。

(8)地震発生頻度の分布

 図2.6-47に、南西諸島周辺の地震の発生頻度(0.1度×0.1度の領域で1年間にマグニチュード5.0以上の地震が発生する頻度)の分布を示す。これは、1983年以降のマグニチュード5.0以上の地震に基づく1)地域区分する方法と2)地域区分しない方法の2ケースの頻度を平均したものとなっている。

2.6の参考文献

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  • 地震調査委員会(2000):宮城県沖地震の長期評価,平成12年11月27日.
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  • 地震調査委員会(2002):三陸沖から房総沖にかけての地震活動の長期評価について,平成14年7月31日.
  • 地震調査委員会(2003):日本海東縁部の地震活動の長期評価について,平成15年6月20日.
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  • 地震調査委員会(2004b):相模トラフ沿いの地震活動の長期評価について,平成16年8月23日.
  • 地震調査委員会(2004c):千島海溝沿いの地震活動の長期評価(第二版)について,平成16年12月20日.
  • 地震調査委員会長期評価部会(2002):震源を予め特定しにくい地震等の評価手法について(中間報告),平成14年5月29日.
  • 地震調査委員会長期評価部会・強震動評価部会(2003):確率論的地震動予測地図の試作版(地域限定−北日本),平成15年3月25日.
  • 地震調査委員会長期評価部会・強震動評価部会(2004):確率論的地震動予測地図の試作版(地域限定−西日本),平成16年3月25日.
  • 垣見俊弘・松田時彦・相田勇・衣笠善博(2003):日本列島と周辺海域の地震地体構造区分,地震第2輯, Vol.55, pp.389-406.
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  • 建設省土木研究所地震防災部振動研究室 (1983):前・余震の頻度および規模に関する調査,土研資料 No.1995.
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  • 宇津徳治・関彰(1955):余震区域の面積と本震のエネルギーとの関係,地震 第2輯, 7, pp.233-240.
  • 宇津徳治(1982):日本付近のM6.0以上の地震及び被害地震の表:1885年〜1980年,地震研究所彙報, Vol. 57, pp. 401-463.
  • 宇津徳治(1985):日本付近のM6.0以上の地震及び被害地震の表:1885年〜1980年(訂正と追加),地震研究所彙報, Vol. 60, pp. 639-642.
  • 宇津徳治(2001):地震学(第3版),共立出版.

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