2.3.2 海溝型地震

 西日本の確率論的地震動予測地図の試作版では、海溝型地震の長期評価(地震調査委員会,2001、地震調査委員会,2004)に基づき、南海〜東南海〜想定東海地震、安芸灘〜伊予灘〜豊後水道のプレート内地震、日向灘のプレート間地震、日向灘のひとまわり小さいプレート間地震、与那国島周辺の地震、を海溝型地震としてモデル化する。

(1)南海〜東南海〜想定東海地震

 南海〜東南海〜想定東海地震のモデル化にあたっては、「南海トラフの地震の長期評価」(地震調査委員会,2001)ならびに「中央防災会議・東海地震に関する専門調査会報告」(中央防災会議・東海地震に関する専門調査会,2001)を踏襲した。
 ここでは、図2.3.2-1に示した各領域を震源域とする地震を次のように呼ぶ。また、過去の地震と震源域との対応を表2.3.2-1に示す。

  • 南海地震: 足摺岬の沖合〜潮岬の沖合(領域X)
  • 東南海地震: 潮岬の沖合〜浜名湖の沖合(領域Y)
  • 想定東海地震: 浜名湖の沖合〜駿河湾(領域Z)

 南海〜東南海〜想定東海地震の地震活動のモデル化に際しては、表2.3.2-1に示した過去の地震活動ならびに想定東海地震が安政東海地震の震源域の割れ残りと考えられていることを踏まえて、次の仮定をおく。

南海地震、東南海地震、想定東海地震は経時的にそれぞれ独立に別個の更新過程に従って発生すると仮定する。ただし、対象とする期間に複数の地震がともに発生する場合には、予め定められた確率でそれらの地震が連動(同時発生)する。

 各地震の発生確率を算定するためのパラメータは長期評価に基づき表2.3.2-2のように設定する。なお、想定東海地震の前回の活動は1854年安政東海地震と仮定している。

 以上の条件で、西暦2004年1月から30年間、50年間の各地震の発生確率は表2.3.2-3のようになる。(注:各地震ともに50年程度では2回発生する確率はほぼ0である。)

 一方、震源域については各地震が単独に発生するか、あるいは複数の地震が連動して発生すると仮定する。各地震の震源域はそれぞれの領域内で予め設定されたモデルとし、モデルの一部が震源域となる場合は想定しない。
 図2.3.2-2にモデル化された各地震の震源域を示す。南海地震と東南海地震の震源域は長期評価、また想定東海地震の震源域は中央防災会議の東海地震に関する専門調査会の報告に基づいている。

 複数の地震が連動して発生する確率は、可能性がある事象がすべて等確率で発生するという前提条件の下に定める。具体的には次のようになる。

  • 南海地震と東南海地震がともに発生し、想定東海地震が発生しない場合
    南海、東南海がそれぞれ単独で発生する確率 : 1/2(50%)
    南海〜東南海の連動の確率 : 1/2(50%)
  • 東南海地震と想定東海地震がともに発生し、南海地震が発生しない場合
    東南海、想定東海がそれぞれ単独で発生する確率 : 1/2(50%)
    東南海〜想定東海の連動の確率 : 1/2(50%)
  • 3つの地震がすべて発生する場合
    各地震がそれぞれ単独で発生する確率 : 1/4(25%)
    南海〜東南海の連動の確率 : 1/4(25%)
    東南海〜想定東海の連動の確率 : 1/4(25%)
    南海〜東南海〜想定東海の連動の確率 : 1/4(25%)

 また、各地震および複数の地震が連動した場合のマグニチュードは表2.3.2-4のように仮定する。

 以上の条件の下で、南海〜東南海〜想定東海地震の発生パターンは表2.3.2-5に示す13ケースとなる。また、2004年より30年あるいは50年間に各ケースが生起する確率も同表のようになる。
 表2.3.2-5の各ケースは排反かつすべての場合を尽くしているので、地震ハザードの計算は各ケースの生起確率と当該ケースに対する地震動強さの超過確率を表2.3.2-5にある13ケースについて積和することにより求められる。

 駿河トラフから南海トラフに沿った海域では、1944年東南海地震、1946年南海地震で破壊されずに残った領域として、想定東海地震がいつ起きてもおかしくないとされている。この海域では過去100〜150年間隔で繰り返し大地震が発生しているが、想定東海地震の領域が単独で破壊したケースは今回のモデル化で考慮した歴史地震の発生パターンには見られない。その意味では過去の事例に基づいて長期的な地震発生の確率評価を行うことに困難があることは否めない。
 本来、将来発生する地震に関して、近接した領域との相互作用等も考慮した上で、発生事象の時系列をモデル化して発生確率を評価するのが望ましい。しかしながら、地震発生領域間の連動や発生時系列等のメカニズムは未解明な部分が多く、これらの物理を考慮して地震発生確率を定量的に評価することは、現状では困難である。
 現在、想定東海地震に関しては、昭和53年(1978年)に施行された「大規模地震対策特別措置法」に基づいて長期にわたって観測研究が続けられている。また、東南海・南海地震についても、「東南海・南海地震を対象とした調査観測の強化に関する計画(第一次報告)」(政策委員会調査観測計画部会,2003)に基づいて、長期的な地震発生時期や連動のメカニズム等に関する調査観測が計画されている。これらの調査・観測研究の成果および割れ残りや連動あるいは時間差発生に関する理論の発展によって、より適切な地震活動のモデル化が可能になれば、それに基づいて当該領域の地震発生確率を再検討する必要がある。
 また、仮に想定東海地震が発生せずに推移した場合には、当該地震の領域は次の東南海地震発生の際に同時に破壊する可能性も出てくるが、この点については、適当な時期(10年程度後)に地震発生確率や発生パターン等を再検討する必要がある。

(2)安芸灘〜伊予灘〜豊後水道のプレート内地震

 安芸灘〜伊予灘〜豊後水道のプレート内地震、日向灘のプレート間地震、日向灘のひとまわり小さいプレート間地震、与那国島周辺の地震、のモデル化に際しては、「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,2004)を踏襲した。

 これらの地震のモデル化においては次の方針を設定した。

  1. 地震発生確率の算定において、平均発生間隔あるいは発生間隔のばらつきαが幅をもって示されている場合には、各パラメータの中央値を用いる。
  2. マグニチュードが幅をもって示されている場合(安芸灘〜伊予灘〜豊後水道のプレート内地震が該当)には、0.1刻みで =0.9の 値モデルにフィッティングするように相対的な発生確率を付与する。なお、マグニチュードが○○前後あるいは○○程度と記されている場合には、すべてそのマグニチュードの地震であると仮定する。
  3. 震源域の場所はいずれの地震に関しても提案されている領域内に複数の断層面を置き、それぞれが等確率で起こると仮定する。断層の大きさが明示されていない場合にはマグニチュード に応じた断層面積 (log = -4)を目安に一辺の長さを定めた正方形の断層を仮定する。

 安芸灘〜伊予灘〜豊後水道のプレート内地震のモデルの諸元を表2.3.2-6に示す。また、設定した断層面の位置を図2.3.2-3に示す。
 各地震のマグニチュードは =0.9の 値モデルを前提として、それぞれ次の相対確率(割合)で発生すると仮定する。

6.7:23.1% 6.8:18.8% 6.9:15.3% 7.0:12.4%
7.1:10.1% 7.2:8.2% 7.3:6.7% 7.4:5.4%

(3)日向灘のプレート間地震

 日向灘のプレート間地震のモデルの諸元を表2.3.2-7に示す。また、設定した断層面の位置を図2.3.2-4に示す。

(4)日向灘のひとまわり小さいプレート間地震

 日向灘のひとまわり小さいプレート間地震のモデルの諸元を表2.3.2-8に示す。また、設定した断層面の位置を図2.3.2-5に示す。

(5)与那国島周辺の地震

 与那国島周辺の地震のモデルの諸元を表2.3.2-9に示す。また、設定した断層面の位置を図2.3.2-6に示す。

2.3.2の参考文献

  • 中央防災会議「東海地震に関する専門調査会」(2001):中央防災会議東海地震に関する専門調査会報告,平成13年12月11日.
  • 地震調査委員会(2001):南海トラフの地震の長期評価について,平成13年9月27日.
  • 地震調査委員会(2004):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,平成16年2月27日.
  • 政策委員会調査観測計画部会(2003):東南海・南海地震を対象とした調査観測の強化に関する計画(第一次報告),平成15年6月26日.

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