地震予知連絡会の活動報告

第242回地震予知連絡会(2024年2月29日)議事概要

 令和6年2月29日(木)、国土地理院関東地方測量部において第242回地震予知連絡会がオンライン会議併用形式にて開催された。全国の地震活動、地殻変動等のモニタリングの報告が行われ、その後、重点検討課題として「令和6年能登半島地震」に関する報告・議論が行われた。以下に、その概要について述べる。

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1.地殻活動モニタリングに関する検討

1.1 地殻活動の概況

(1)全国の地震活動

 日本とその周辺で2023年11月から2024年1月までの3か月間に発生したM5.0以上の地震は35回であった。このうち、日本国内で震度5弱以上を観測した地震は11回であった。このうち、M6.0以上の地震は以下の「令和6年能登半島地震」で3回である。
 ・2024年1月1日16時10分に石川県能登地方の深さ16kmで発生したM7.6の地震により最大震度7を観測し、同日16時18分に石川県能登地方の深さ11kmで発生したM6.1の地震により最大震度5強を観測した。さらに、1月9日17時59分に佐渡付近の深さ27kmで発生したM6.1の地震により最大震度5弱を観測した。 なお、今期間中(2023年11月~2024年1月)にM5.0未満で震度5弱以上を観測した地震は「令和6年能登半島地震」の地震活動で7回であった。このうち、震度6弱以上を観測した地震は以下の1回である。
 ・2024年1月6日に能登半島沖の深さ5kmで発生したM4.3の地震により最大震度6弱を観測した。また、M6.0以上の地震は5弱以上を観測した上記の3地震の他、次の1回発生した。
 ・2023年12月28日に択捉島南東沖の深さ40km(CMT解による)で発生したM6.6の地震により最大震度3を観測した(気象庁・資料2頁)。

(2)日本列島のひずみ変化

 GNSS連続観測によると、最近1年間の日本列島のひずみには、東北地方太平洋沖地震及び熊本地震の余効変動の影響が見られる。また、能登半島を中心に令和6年能登半島地震に伴う地殻変動の影響によるひずみが見られる(国土地理院・資料3頁)。

1.2 プレート境界の固着状態とその変化

(1)日本海溝・千島海溝周辺

・日本周辺における浅部超低周波地震活動(2023年11月~2024年1月)
 期間内に検出基準を満たす顕著な活動は認められなかったが、波形記録の目視確認から、12月中旬~下旬に種子島以南で超低周波地震活動があったことを確認した(防災科学技術研究所・資料4頁)。

(2)相模トラフ周辺・首都圏直下

・房総半島沖ゆっくりすべり
 GNSS連続観測により、房総半島で2023年11月下旬から12月上旬にかけて、南東向きの非定常的な地殻変動が見られた。解析の結果、房総半島沖で陸側のプレートとフィリピン海プレートの境界ですべりが発生したと推定され、すべり量の最大値は2cm、モーメントマグニチュードは6.2と求まった(国土地理院・資料5頁)。

(3)南海トラフ・南西諸島海溝周辺

・西南日本の深部低周波微動・短期的スロースリップ活動状況(2023年11月~2024年1月)
 期間中、短期的スロースリップイベントを伴う顕著な深部微動活動は、四国西部から豊後水道(11月30日~12月13日)及び四国中部から西部(12月23日~1月2日)において発生した(防災科学技術研究所・資料6-8頁)。

・東海の非定常的な地殻変動(長期SSE)
 GNSS連続観測により、東海地方で2022年初頭から南東向きの非定常的な地殻変動が見られている。2022年1月1日~2024年1月18日の期間では、すべり量の最大値は4cm、モーメントマグニチュードは6.2と求まった(国土地理院・資料9頁)。

・四国西部の深部低周波地震(微動)と同期したスロースリップ
 GNSS連続観測により、2023年11月下旬から12月上旬頃にかけて四国西部で短期的スロースリップが検出された。プレート間のすべりを推定した結果、最大で約18mmのすべりが推定され、モーメントマグニチュードは6.1と求まった(国土地理院・資料10頁)。

・四国中部の非定常的な地殻変動
 GNSS連続観測により、四国中部で2019年春頃から観測されている非定常的な地殻変動は、最近は鈍化しているように見える(国土地理院・資料11頁)。

・九州地域の非定常的な地殻変動
 GNSS連続観測により、2023年初頭から九州南部で観測されていた非定常的な地殻変動は、すでに停止していると考えられる(国土地理院・資料12頁)。

・南海トラフ沿いの海底地殻変動観測結果
 GNSS-Aの定常観測により、南海トラフ周辺の海底においてフィリピン海プレートの沈み込みに伴う西北西向きの地殻変動を観測している(海上保安庁・資料13-14頁)。

1.3 その他

(1)択捉島南東沖の地震(12月28日 M6.6)

 2023年12月28日18時15分に択捉島南東沖の深さ40㎞(CMT解による)でM6.6の地震(最大震度3)が発生した。この地震の発震機構(CMT解)は北西-南東方向に圧力軸を持つ逆断層型である。今回の地震発生後、28日18時37分にM5.1の地震が発生するなど、この周辺で地震活動がやや活発となった(気象庁・資料15頁)。

(2)フィリピン諸島、ミンダナオの地震(12月2日 Mw7.5)

 2023年12月2日23時37分(日本時間、以下同じ)にフィリピン諸島、ミンダナオの深さ40kmでMw7.5の地震(Mwは気象庁によるモーメントマグニチュード)が発生した。この地震の発震機構(気象庁によるCMT解)は東西方向に圧力軸を持つ逆断層型で、フィリピン海プレートとユーラシアプレートの境界で発生した。この地震により、伊豆諸島の八丈島八重根で0.4mなど、宮城県から鹿児島県にかけての太平洋沿岸、沖縄県、伊豆諸島及び小笠原諸島で津波を観測した。また、海外においても、フィリピンのマウェス島で0.32mなどの津波を観測した(気象庁・資料16-17頁)。


2.重点検討課題「令和6年能登半島地震」の検討

 2024年1月1日に発生した「令和6年能登半島地震」(M7.6)では甚大な被害が発生した。震源域のほぼ中央部に相当する能登半島北部では、2020年12月頃から地震活動が活発な状態が続いており、隆起を伴う非定常地殻変動がGNSSで観測されていた。2023年5月5日のM6.5の地震をはじめ、2020年3月以降に震度5以上の地震が6回発生していた。群発地震や非定常地殻変動などの地殻活動の活発化は数多くの事例があるが、その推移予測は困難である。本課題では、先行した地殻活動の普遍性や特異性と推移予測可能性の遡及的な整理を行い、海成段丘の高度分布や離水履歴と本震時の断層すべり分布との関係、本震時の断層すべり分布から考えられる今後の影響、地殻活動活発時の観測・モニタリング・解析とハザード・リスク評価、防災情報とリスク管理に関する報告及び議論が行われた(コンビーナ:北海道大学・高橋浩晃 副会長・資料19-22頁)。

◆能登半島周辺の震源断層モデル

 能登半島周辺において、日本海における大規模地震に関する調査検討会(2014年)と日本海地震・津波調査プロジェクト(2020年)によって設定されていた震源断層モデルが紹介された。これらの事前に設定されていた断層モデルは、令和6年能登半島地震の余震分布や震源断層モデルの形状とは一部整合しないことが報告された。そして、海陸統合観測の重要性やMCS(多重チャンネル音波探査装置)における断層深部の形状推定の信頼性を向上させる必要性が指摘された(東京大学地震研究所・石山達也 委員・資料23-24頁)。

◆能登半島北部周辺海域の活断層と沿岸の隆起痕跡

 令和6年能登半島地震は能登半島北岸沖の活断層の活動によって発生した可能性が高いこと、能登半島北西沖の逆断層の垂直変位速度は1m/1000年以上と推定されA級の活断層である可能性が高いことが報告された。また、令和6年能登半島地震で隆起が認められた海岸には、少なくとも3段の完新世海成段丘が認められ、過去にも同様の隆起が生じていた可能性が高いことも報告された。こうした隆起痕跡から、この地域の地震には、活断層のセグメントごとに起こる隆起量1m未満でM7未満の地震と、セグメントが連動する隆起量1m以上でM7超の地震とがある可能性が指摘された(産業技術総合研究所・宍倉正展 国内連携グループ長・岡村行信 名誉リサーチャー・資料25頁)。

◆令和6年能登半島地震に関する海底地形調査

 海底地形調査の結果、富山市沖約4kmの海底谷で長さ約500m、幅約80mにわたって崩れ、最大40m程度深くなる斜面崩壊の痕跡が確認された。能登半島東方約30kmの海底谷で、長さ約1.6km、幅約1.1kmにわたって崩れ、最大約50m程度深くなる斜面崩壊の痕跡が確認された。能登半島北西沖(領域1)の活断層南側で隆起が確認された(海上保安庁海洋情報部・石川直史 委員・資料26-29頁)。

◆令和6年能登半島地震に伴う地殻変動・震源断層モデル

 M7.6の地震前後のGNSS観測により最大約2mの西向きの水平変動が観測され、能登半島北岸で最大約1.3mの隆起が観測された。SAR観測データの解析により輪島市西部で最大約4mの隆起、最大約2mの西向きへの変動、珠洲市北部で最大約2mの隆起、最大約3mの西向きの変動が検出された。空中写真判読により、珠洲市若山町で線状地表変状が確認された。また地震後、広域で余効変動が観測された。M7.6の地震に伴い観測された地殻変動に基づき、3枚の矩形断層での逆断層運動が推定された。西側は北北東―南南西走向の逆断層、東側は北東―南西走向で右横ずれを含む逆断層で西側の断層のすべりが大きい。すべり分布モデルでは、能登半島北西部と本震震央北東側で大きなすべりが推定され、本震震央北東側で最大すべり量約10mが推定された。余効変動は余効すべりと粘性緩和のいずれでも概略の特徴が説明できる。余効すべりモデルでは、本震震央の北東側ですべりが推定された(国土地理院地理院・矢来博司 委員・資料30-35頁)。

◆GNSS統合解析による能登半島における地震活動に伴う地殻変動

 2020年12月頃から始まった地殻変動と群発地震は、地下深部からの流体の上昇とそれに誘発された非地震性すべりが原因であり、これらが応力の十分蓄積されていた能登半島北岸の活断層のすべりを促進したことによって令和6年能登半島地震(M7.6)が発生したと考えられる。地震時地殻変動は最大2mを超える西向きの水平変位が卓越しているが、珠洲市の北岸では北向き成分が大きい。GNSS観測点での隆起量は、輪島市西部と珠洲市北西部で1.9mと最大であった。地震後の地殻変動のパターンは地震時と似ているが、能登半島北部の全域が沈降している点と震源域西部の一部の観測点で南東向きの水平変位が見られる点で異なる。広域に変動が起きていることから、粘弾性緩和の影響が大きいのではないかと推測される。地殻内を変動源とするような地殻変動のモニタリングには、民間の基準点も含めた稠密観測網によるGNSS統合解析が有効であると思われる(京都大学防災研究所・西村卓也 委員・金沢大学・平松良浩 教授・東北大学・太田雄策 准教授・資料36頁)。

◆津波波形とGNSSデータのインバージョンによる令和6年能登半島地震のすべり分布

 令和6年能登半島地震(M7.6)の震源域周辺では国土交通省モデルではF42、F43断層が、日本海地震・津波プロジェクトではNT2~NT9断層が知られていた。この地震による津波は、日本海沿岸の波浪計・水位計に加え、沿海州や韓国東岸でも記録された。観測された津波波形・GNSSデータに基づき、上記の断層上のすべり分布を推定したところ、能登半島沖の南傾斜断層NT4~NT6は3~4m、F43は2~4mであった。一方で、佐渡沖の北傾斜断層NT2~NT3、F42は地震時にほとんどすべっておらず、今後M7クラスの地震によってすべる可能性がある(東京大学地震研究所・佐竹健治 委員・建築研究所・藤井雄士郎 上席研究員・資料37頁)。

◆遠地実体波から見た令和6年(2024年)能登半島地震

 複雑な断層面上での破壊過程を適当な平面上に投影した形で推定を行うポテンシーテンソルインバージョン法により、令和6年能登半島地震の震源過程を解析した。初期破壊では、0~10秒で、西側に破壊がゆっくりと伝播した。次に震源西側で主破壊が開始した。破壊は主に西側に伝播し、走向は反時計回りに回転していった。さらに、能登半島北東沖で破壊開始25秒後に断層すべりが発生し5秒間継続した。輪島付近の断層滑りは35秒まで継続した。断層形状は、震源付近、輪島付近、能登半島北東沖で異なることが分かった(筑波大学・八木勇治 委員・資料38頁)。

◆令和6年能登半島地震:近地強震波形を用いた震源過程(暫定)と余震による高周波エネルギー輻射量

 K-NET・KiK-net・F-net の30観測点における速度波形3成分のS波部分(周波数 0.025~0.25Hz)に対し、マルチタイムウィンドウ線形波形インバージョン法を適用した。余震の空間分布や発震機構解、地殻変動記録を参考に、3つの矩形断層面を設定した。初期破壊開始の約15秒後以降に破壊開始点近くの浅い領域で主破壊が始まり、北東及び南西方向に破壊が進展した。合計のモーメントは3.6×1020Nm(Mw7.6)、最大すべり量は5.3mであった。また、Hi-netの3成分合成地震波形エンベロープから、1月1日に発生した能登半島地震(Mj7.6)後10日間の高周波エネルギー輻射量(4~20Hz)を推定した。地震発生から10日後の時点で、本震のエネルギー輻射量に対する余震からの積算エネルギー輻射量の割合は5.0%であった(防災科学技術研究所・汐見勝彦 委員・資料39頁)。

◆「令和6年能登半島地震」について

 石川県能登地方では2020年12月から地震活動が活発になり、2023年5月5日にM6.5(最大震度6強)の地震が発生するなど地震活動が長期間継続していた。このような中で、2024年1月1日に石川県能登地方でM7.6の地震(最大震度7)が発生し、それ以降地震活動域は北東-南西に延びる150km程度の範囲に広がっている。気象庁は今後の地震活動の見通しとして大きな揺れへの注意期間などを呼びかけた。2024年1月1日のM7.6の地震により、石川県輪島市及び志賀町で震度7など、能登半島全域で震度6弱以上の揺れが観測された。石川県の金沢(注1)で80cm、山形県の酒田で0.8m(注2)の他、北海道から長崎県にかけて津波を観測した。津波痕跡調査により、新潟県上越市船見公園で遡上高5.8mなどの痕跡が認められた(気象庁・束田進也 委員・資料40-46頁)。

◆令和6年能登半島地震について(序報)

 令和6年能登半島地震の余震は、震源域西側では南東傾斜、震源域東側では北西傾斜の構造に集中している。海底断層位置と余震分布を参考に、浅部で高傾斜角・深部で低傾斜角とした断層モデルを構築した。能登半島の西部と東部にそれぞれすべりが大きい領域が確認され、西部では横ずれ成分が東部よりも大きい。応力場に対し各断層は滑りやすい状態にあったと推定される。能登半島地震の本震震源付近には高Vp(P波速度)、低Vs(S波速度)、高Vp/Vs(P波速度とS波速度の比)領域が存在し、水との関わりが示唆される(東北大学・岡田知己 委員・資料47頁)。

◆2024年M7.6能登半島地震前後の地震活動の逆解析

 M7.6地震からの余震の大森宇津式によるデトレンドの時空間分布には空間的に非一様な特徴が見える。特に初期では本震に対して南西部の余震の数密度が北東部の数密度より数倍高いこと、そして暫くすると中央部の密度が低下する一方、余震域両端の密度は高いままである。2023年M6.5奥能登半島の余震のデトレンド時空間分布から、余震活動の周辺部での拡散やM7.6地震の直前で相対的な静穏化の部分が見える。M7.6地震の余震の空間および時空間分布のb値分布はほぼ定数であるが、M6.5地震の余震は、かなり荒く変化している。本震直後の余震データの欠測を考慮して、カタログの地震の検出率をモデル化し推定して、能登半島M7.6やM6.5地震などの余震(+群発地震) のインバージョン結果を導いた。前者は定常ETASモデル、後者は非定常ETASモデルが適合し後者の背景確率は流体の貫入変化を示唆している(統計数理研究所・尾形良彦 委員・熊澤貴雄 特任准教授・資料48-49頁)。

◆能登半島地震のオフフォルト余震活動と周辺活断層への影響

 能登半島地震での静的クーロン応力変化を見積り、能登半島地震前後の地震活動の変化の関連性について検証した。震源断層から約100kmの地域で地震活動が活発化しており、それはクーロン応力変化の+0.1bar以上の地域に相当している。一部、富山湾内の海域では、負のクーロン応力変化となり活性化した地震活動と矛盾があり、横ずれ小断層群の活動が要因である可能性がある。また、能登半島南東岸の⼩活断層群は浅部だけの構造であり、M~7地震を起こす可能性は低い(東北大学・遠田晋次 委員・資料50頁)。

◆群発地震時の情報発信 ーイタリア・ラクイラのケースを踏まえてー

 2009年に発生したイタリア・ラクイラの群発地震を踏まえて、群発地震時における情報発信のあり方を検討した。情報発信においては、専門家が発信したい情報と住民が求める情報との間を埋めるリスクコミュニケーションが重要であることが報告された(名古屋大学・山岡耕春 会長・資料51頁)。


3.次回(第243回)重点検討課題「火山と地震」の趣旨説明

 火山噴火に伴い地震が発生する。2000年の三宅島-神津島の地震活動では、マグマが大規模に貫入し、最大M6.5の地震を発生させた。1914年の大正桜島噴火では、火山としては最大規模の地震であるM7.1の地震が発生した。一方、大地震が噴火の引き金を引いた可能性についてもしばしば議論されている。フィリピンでは、1990年にM7.8の地震が発生した11か月後に100km離れたピナツボ山が噴火した。日本国内においても、1707年宝永地震(M8.6)の2か月後に富士山で噴火が起きた(宝永噴火)。さらに、火山では通常の地震とは異なる様々な地震や微動が発生し、そのような地震・微動と火山活動との関連も議論となることが多い。このように、火山と地震との関連は、1)火山活動が比較的規模の大きな地震を引き起こすケース、2)大規模な地震が火山噴火の引き金を引くケース、3)火山直下で火山活動を反映した地震や微動が発生するケースがある。多様な火山噴火がある中で、それぞれを整理して理解しておく必要がある。このような状況を踏まえ、次回は、①地震が引き金を引く火山噴火について、②火山の地殻変動と地震活動、③マグマ活動による応力・ひずみ変化と地震発生のシミュレーション、④火山特有の地震・微動とそのメカニズム、について報告し、大地震が火山噴火の引き金を引く条件は何か、火山周辺で発生する地震活動はどのような火山活動と関連しているのか、火山直下で発生する地震・微動の特徴やその原因にはどのようなものがあるのか、等についての議論を行う予定である(コンビーナ:名古屋大学・山岡耕春 会長・資料52頁)。


4.運営検討部会報告

 第243回重点検討課題名の変更とともに、以降の重点検討課題名が選定され、第244回は「トルコ地震(仮)」、第245回は「阪神・淡路大震災から30年、能登半島地震から1年 ― 内陸地震予測の進展と課題 ―(仮)」、第246回は「スラブ内地震(仮)」について、それぞれ議論を行う予定であることが報告された(資料53頁・運営検討部会)。


5.令和6年度地震予知連絡会の開催について

 令和6年度の地震予知連絡会の開催日程について報告があった(資料54頁・事務局)。

各機関からの提出議題

  地殻活動モニタリングに関する検討 提出議題一覧(PDF:364KB)