著者

佐竹健治

出版者

産業技術総合研究所

雑誌

活断層・古地震研究報告

巻号頁・発行日

vol.2008年, no.8, 2008-12

著者

石橋 克彦 佐竹 健治

出版者

公益社団法人 日本地震学会

雑誌

地震 第2輯 (ISSN:00371114)

巻号頁・発行日

vol.50, no.appendix, pp.1-21, 1998-03-31 (Released:2010-11-17)

参考文献数

164

被引用文献数

35

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We review long-term forecasts of great earthquakes along subduction zones around Japan and discuss the related problems from a paleoseismological point of view. Rich historical data in Japan show the recurrence of great earthquakes along subduction zones, particularly at the Nankai trough, for more than 1, 000 years. On the basis of such historical data and interseismic/coseismic vertical crustal movements, Imamura made a rather vague forecast of great earthquakes along the Nankai trough as early as 1933, which turned out to be successful by the occurrence of the 1944 Tonankai (Mw 8.1) and 1946 Nankai (Mw 8.1) earthquakes. After plate tectonics theory was established, the concept of seismic gap in subduction zones has been thought as a powerful tool for long-term earthquake forecasts. Great interplate earthquakes have been predicted from examinations of not only seismic gaps but also other observations such as seismic quiescence, earthquake recurrence history, current crustal deformation in coastal areas, or seismic crustal movements in geologic records. The 1973 Nemuro-oki earthquake (Mw 7.8) along the Kurile trench was predicted in 1972, although it was slightly smaller than the predicted size. The 1978 Miyagi-oki earthquake (Mw 7.6) along the Japan trench was also predicted in 1977, although the size and place were somewhat different from the prediction. The Tokai earthquake was predicted in 1976, and its occurrence has been considered imminent. Despite that short-term surveillance system has been in operation in the last 20 years, this earthquake has not occurred yet. In 1994, two great/large earthquakes occurred in subduction zones off northeast Japan, but no forecasts had been made on these. The off-Hokkaido event (Mw 8.2), whose aftershock area apparently coincides with that of the 1969 interplate earthquake (Mw 8.2), has been interpreted as an intraplate event within the subducted Pacific slab. The Sanriku-oki earthquake (Mw 7.7) was aninterplate event, but its rupture zone overlapped with a previous interplate event, the 1968 Tokachi-oki earthquake (Mw 8.2). The recurrence history of interplate earthquakes along the Nankai trough has been updated by seismo-archaeologlcal data such as liquefaction evidence at archaeoiogical sites. and it now seems more regular and can be explained by time-predictable model. In the mean time. historical data indicate that the 1605 earthquake was an unusual “tsunami earthquake” and the source process is very different from the other repeated events. This event may have been affected by a preceding large inland earthquake in 1596. Paleoseismological investigation is still very important for long-term forecast of earthquakes. Future research should emphasize to complement recurrence history of interplate earthquakes from historical as well as seismo-archaeological data, to distinguish intraplate (slab) earthquakes from interplate earthquakes in historical catalog, to investigate the co-relation between interplate and inland earthquakes, and to combine historical, geologic and other kinds of data to study earthquake recurrence as demonstrated in the Cascadia subduction zone.

著者

佐竹 健治

出版者

日本地球惑星科学連合

雑誌

日本地球惑星科学連合2016年大会

巻号頁・発行日

2016-03-10

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北海道東部沖の千島海溝ではM8クラスの大地震が約70年程度の繰り返し間隔で発生しているが,17世紀にはより大規模な地震が発生したことが,北海道東部の太平洋沿岸における津波堆積物調査から明らかにされている(Nanayama et al., 2003, Nature). 17世紀には北海道南西部の3火山,駒ヶ岳(1640年Ko-d, 1694年Ko-c2) , 有珠山(1663年Us-b),樽前山(1667 Ta-b, 1739 Ta-a)が一斉に噴火している.じっさい,17世紀の津波によって運ばれた砂層は,これらの火山灰層の直下に位置しており,海岸で標高約20 m(平川,2012,科学)に達したほか,海岸から数kmまで追跡された.17世紀に発生した巨大地震のメカニズムを調べるため,Satake et al. (2008,EPS) は プレート境界断層(深さ50㎞までと深さ85㎞まで)と海溝付近の津波地震モデルについて津波シミュレーションを行い,沿岸5か所の湿地帯における浸水域と津波堆積物の分布を比較した.その結果,十勝沖~根室沖の長さ300 km,幅100 km,深さ17-51㎞の断層面上で,すべり量は十勝沖で10 m,根室沖で5 mというモデル(十勝沖と根室沖のプレート間地震の連動モデル, Mw 8.5)が,津波堆積物の分布をほぼ説明できるとしたが,海岸での津波の高さは最大10m程度であった.Ioki and Tanioka (2016, EPSL)は,上記のモデルに加えて,海溝軸付近のすべりを25 mとすれば,沿岸での津波高さが20m以上になり,17世紀の津波堆積物をすべて説明できるとした.このモデルのMwは8.8である.北海道の沿岸部では,17世紀よりも古い津波によるとされる砂層が,10世紀の火山灰層(B-Tm)の上にもう1枚,B-TmとTa-c2(樽前火山の約2500年前噴火による火山灰)との間に3-4層あることから,17世紀と同様な津波はおよそ500年間隔で発生したとされている (Nanayama et al., 2003).Sawai et al. (2009, JGR)は,過去6000年間に発生した15回の津波の間隔が,平均約400年だが100-800年とばらつくことを示した.道南の3火山は,千島弧でなく東北日本弧に属することから,17世紀の一斉噴火に関連するのは,千島海溝の巨大地震ではなく,日本海溝の巨大地震かもしれない.日本海溝北部では1611年慶長地震が発生し,津波によって多くの死者が発生した.この地震による津波は三陸沿岸や仙台平野では2011年と同様な被害を生じている一方,地震動による被害は知られていないことから,津波地震であるとされている.しかし,他の津波地震(例えば1896年三陸津波地震)のように海溝付近のみで断層運動が起きた場合,それが火山活動に影響するとは考えにくい. 1611年慶長地震が17世紀の千島海溝の地震ではないかという考えもあるが,千島海溝の波源で三陸海岸や仙台平野の津波高さ・浸水域を再現するためには,上記のモデルの3倍程度のすべり量が必要である(岡村・行谷,2011,活断層・古地震研究報告).また,釧路市春採湖湖底コアの年縞からは,17世紀の津波の発生は1636年とされている(石川他,2012,連合大会).なお,北東北(盛岡や弘前)では,1650年頃からは藩の日記が残っており,千島海溝の地震は有感地震として記録されているはずである(佐竹,2002,歴史地震).17世紀の北海道南部の3火山の一斉噴火と千島あるいは日本海溝の巨大地震の関連性を議論する際,一斉噴火は過去数千年間で唯一の現象であるのに対し,津波堆積物をもたらした巨大地震はおよそ500年間隔で繰り返してきたことにも注意する必要がある.

著者

三反畑 修 綿田 辰吾 佐竹 健治 金森 博雄 Luis Rivera Zhongwen Zhan

出版者

特定非営利活動法人 日本火山学会

雑誌

日本火山学会講演予稿集 2020 (ISSN:24335320)

巻号頁・発行日

pp.6, 2020 (Released:2021-02-01)

著者

都司 嘉宣 上田 和枝 佐竹 健治

出版者

公益社団法人 日本地震学会

雑誌

地震 第2輯 (ISSN:00371114)

巻号頁・発行日

vol.51, no.1, pp.1-17, 1998-07-03 (Released:2010-03-11)

参考文献数

48

被引用文献数

3

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From midnight of January 27, 1700 to noon of the next day, abnormal sea level changes were recorded at several locations on the Pacific coast of Japan. We previously interpreted these as tsunamis from a giant earthquake in the Cascadia subduction zone, off the west coast of North America. In this paper, we report our detailed examinations of the original documents recording the tsunamis, including the reliability of the documents themselves. The tsunamis were described in six independent documents, mostly local government records. No one was injured or killed at any location. In Miyako, 20 houses were burned and 13 houses were destroyed by the tsunami. At Otsuchi, a few houses and rice paddies were damaged. In Tanabe, the government storage house was inundated. The tsunamis were first noticed just before midnight of the 27th at Miyako and Otsuchi, and the next morning at the other localities. We estimated the tsunami heights from descriptions in the documents, after accounting for tide levels and vertical crustal movements of coasts since 1700. The latter correction is difficult and the uncertainty is large. The estimated tsunami heights were: 4m at Kuwagasaki, 3.2m at Tsugaruishi, both in Miyako, 3.3m at Otsuchi, 1m at Nakaminato, 1.0-1.7m at Miho, and 3.3 and 5.4m at two locations in Tanabe. We also examined the weather records for January 26-29 and found no abnormal description, ruling out the possibility of meteorological origin. Lack of regional earthquakes on these days and the tsunami height distribution indicate that the tsunami came across the Pacific Ocean. We then estimate the tsunami magnitude, Mt, for each possible tsunami source around the Pacific. The result shows that the size of earthquake that generated the tsunami was M9 wherever the source was. We examined historical data and paleoseismological results in the possible regions and confirmed that the tsunami source was the Cascadia subduction zone, and that the origin time was around 9PM on January 26, 1700 local time.

著者

石辺 岳男 西山 昭仁 佐竹 健治 島崎 邦彦

出版者

東京大学地震研究所

雑誌

地震研究所彙報 (ISSN:00408972)

巻号頁・発行日

vol.84, no.2, pp.149-182, 2009

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The Earthquake Research Committee of the Headquarters of Earthquake Research and Promotion estimated the probability of an earthquake of magnitude around 7.0 occurring during the next 30 years as 70%. This is based on five earthquakes that occurred in the southern Kanto region (i.e., the 1894 Meiji-Tokyo earthquake, the 1921 and 1922 Ibaraki-ken Nanbu earthquakes, the 1922 Uraga-channel earthquake and the 1987 Chiba-ken Toho-Oki earthquake). However, it has been revealed that the Kanto region is situated on complicated tectonic conditions due to subduction of the Philippine Sea Plate and the Pacific Plate beneath the continental plate, and that various types of earthquake occur. Therefore, it is necessary to classify these earthquakes into interplate and slab earthquakes, and to estimate their recurrence intervals. In this paper, at the outset of such studies, we review previous studies on two earthquakes (the 1894 Meiji-Tokyo and 1895 Ibaraki-ken Nanbu earthquakes) that occurred in the Meiji era and collect the data.

著者

三反畑 修 綿田 辰吾 何 東政 佐竹 健治

出版者

日本地震学会

雑誌

日本地震学会2019年度秋季大会

巻号頁・発行日

2019-08-15

著者

村岸 純 西山 昭仁 矢田 俊文 榎原 雅治 石辺 岳男 中村 亮一 佐竹 健治

出版者

日本地球惑星科学連合

雑誌

日本地球惑星科学連合2016年大会

巻号頁・発行日

2016-03-10

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都市の脆弱性が引き起こす激甚災害の軽減化プロジェクトの一環として,本研究では17世紀以降に関東地方に被害を及ぼした地震を対象とし,既刊地震史料集に所収されている史料に基づいて地震史料データベースを構築している.近代的な機器観測による記録がない歴史時代の被害地震について,被害分布や地震像などを検討するためには,史料の収集とその記述内容の分析が必要である.地震史料の調査・収集は20世紀初頭から開始されており,これまでに刊行された地震史料集は全35冊(約28,000頁)に及ぶ.しかしながら,これらの既刊地震史料集には,「史料」以外にも様々な種類の「資料」が収められており,自治体史や報告書の叙述からの抜粋記述なども含まれ,玉石混淆の状態にある.そのため,データベース化に際しては歴史学的に信頼性の高い史料のみを選択し,原典に遡って修正や省略部分の補足を行う校訂作業を実施している.なお,本研究で構築しているデータベースは,既存の「古代・中世地震・噴火史料データベース」や「ひずみ集中帯プロジェクト古地震・津波等の史資料データベース」と同様に,史料本文のテキストにはXML言語を使用している.また本研究では,安政二年十月二日(1855年11月11日)の夜に発生して,江戸市中や南関東一円に甚大な被害を与えた安政江戸地震について,新史料の調査・収集や既存の史料に関する分析を実施した.千葉県域では新たな史料を収集し(村岸・佐竹,2015,災害・復興と資料,6号),茨城・神奈川県域では収集した史料の再検討を行った(村岸ほか,2016,災害・復興と資料,8号,印刷中).さらに,被災地である関東地方からより離れた遠地で記された有感記録についても既刊地震史料集に所収されている史料を用いて検討した.地震発生当日の十月二日夜に遠地で記録された史料を選び出し,その中から「夜四ツ時」や「亥刻」と記されている信頼性の高い日記史料のみを選定した.このようにして厳選された史料にある遠地での有感記事に基づいて,震度を推定した.また,有感記事が記された当時の場所について,他の史料や当時の絵図,日本史における研究成果などに基づいて現在の地名を調査・検討し,その緯度・経度を導き出して遠地での有感記録の分布図を作成した.付記)本研究は文部科学省受託研究「都市の脆弱性が引き起こす激甚災害の軽減化プロジェクト」の一環として実施された.

著者

都司 嘉宣 佐竹 健治 石辺 岳男 楠本 聡 原田 智也 西山 昭仁 金 幸隆 上野 俊洋 室谷 智子 大木 聖子 杉本 めぐみ 泊 次郎 Heidarzadeh Mohammad 綿田 辰吾 今井 健太郎 Choi Byung Ho Yoon Sung Bum Bae Jae Seok Kim Kyeong Ok Kim Hyun Woo

出版者

東京大学地震研究所

雑誌

東京大学地震研究所彙報 (ISSN:00408972)

巻号頁・発行日

vol.86, no.3/4, pp.29-279, 2012-03-16

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We report the results of field surveys conducted by the Earthquake Research Institute, to measure tsunami heights from the 2011 off the Pacific coast of Tohoku, Japan Earthquake (M 9.0), on March 11. Measurements were taken at 296 points on the Sanriku coasts of Aomori, Iwate, and Miyagi Prefectures, and the Pacific coasts of Ibaraki and Chiba Prefectures. The data are included in the results of the 2011 Tohoku Earthquake Tsunami Joint Survey Group. We did not cover the Sendai plain in the southern Miyagi Prefecture because other parties extensively measure there, nor Fukushima Prefecture because of the accident of the Fukushima Dai-ichi nuclear power plant. The twelve surveys first sought traces indicating tsunami runup or inundation heights. Reliability was classified into A (most reliable based on clear physical evidence and eyewitness accounts), B (mostly based on natural traces), and C (least reliable based on equivocal evidence). Most physical evidence obtained after June was not significant; therefore, reliance was mostly placed on eyewitness accounts. Locations and relative heights above sea level were measured using handheld GPS receivers, auto-level, or total station. The measured heights were corrected for differences in tide level between measurement time and tsunami arrival time. The results are shown on table and four regional maps; however, the details of each measurement, including locations shown on 1:25,000 maps and photographs of evidence are shown in the Appendix. Along the northern Sanriku coast (Aomori and Iwate), most of the 141 heights range between 10m and 30m. Runup heights exceeding 30m were measured at one location in Noda Village and nine locations in Miyako City. On the southern Sanriku coast in Miyagi, most of the 76 measurements range between 4 and 20 m. On the Ibaraki coast, 36 measurements range from 2.8 to 8.1 m, and the heights generally decease toward the south. On the Chiba coast, 43 measurements range from 0.7 to 7.9 m, with the maximum height near Iioka, Asahi City.

著者

中村 亮一 石瀬 素子 杉森 玲子 佐竹 健治

雑誌

JpGU-AGU Joint Meeting 2020

巻号頁・発行日

2020-03-13

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1. はじめに1855年(安政二年)安政江戸地震の深さは,未だよく分っておらず,太平洋プレートで発生した深い地震とするものから極浅い地殻内地震であるという説まで様々ある.その根拠は震度分布の他,史料から推定されるS-P時間がある.後者のS-P時間については,歌舞伎役者中村仲蔵の記述が有名である.萩原(1990)はこれに基づき10秒程度と読取り~100kmの深さとした.中村・他(2003)は仲蔵史料に他の記事も含め5-10秒としフィリピン海プレート内の地震と推定した.宇佐美(1983)は,仲蔵の記事から3-5秒と読み取った.これによると前の2研究よりも浅い地震となる.これらいずれも,「日本地震史料」(武者,1951)に記載された内容から推定されたものである.これに対し我々は今回「日本地震史料」の記述とは異なる記載の仲蔵自筆の原本(崩し字)が国会図書館古典籍室に存在することを明らかにした(以降「国会本」と称する).これは2018年8月9日に国会図書館に古書店から納品されたものである.郡司(1944)によると仲蔵の自筆本は散佚したとされているが,「国会本」は,その一部である可能性がある.本発表は,この発見を報告するものである.2. 中村仲蔵記事の資料間の比較 中村仲蔵の記事は,上述「日本地震史料」と「国会本」の他,『手前味噌』という題目で「歌舞伎新報」(明治十二年創刊:ブリタニカ国際大百科事典.国会図書館で閲覧可能)に掲載されている.「国会本」は全16冊あり第9冊と第10冊に安政江戸地震のことが書かれているが,両者の記述内容は異なっている.すなわち中村仲蔵による安政江戸地震の記述が4種類存在することになる.「国会本」の翻刻は著者の一人である杉森により行われてきている.その第9冊と「日本地震史料」のS-P時間の推定に該当する記載部分を表1に示す.この太字部分が異なっている.最初の部分を見ると「日本地震史料」では地面が下から持ち上がる「動き」が描かれているのに対して,「国会本」第9冊では「音響」が描かれていることがわかる.音響としては地鳴りや建物の振動等によって生じたもの等が考えられるが,安政江戸地震では地鳴りが記述されている史料が他にも多くあることから地鳴りの可能性が高い.さらに,「日本地震史料」と「国会本」第10冊および「歌舞伎新報」の記載内容は似ている一方,これらと「国会本」第9冊とは異なることがわかってきた.「歌舞伎新報」の記事は,仲蔵自筆の記録を基に,狂言作者久保田彦作が補綴・省略し掲載されたということである.実際,「歌舞伎新報」は読み手がいることを意識した書き方がなされている.また,これら4種類の史料が書かれた年代については,記述内容の分析から,「国会本」第9冊は他の3史料よりも以前に書かれたものである可能性が高いことがわかった.「国会本」第9冊は一次史料に近い(地震発生時により近い時期に作成された)ものと考えられ,今後,地震の検討を行う際には,「国会本」第9冊の内容を用いることが望ましい.3. S-P時間推定に与える影響「日本地震史料」と「国会本」第9冊は,音響(地鳴り)から始まるか,動きから始まるかの違いがあった(表1).地鳴りはP波の振動が空気に伝わり生じたとするとP波到達時刻推定には大きな影響がないと考えられる.一方,S波主要動については,「日本地震史料」では歩き出すと揺れはじめたことが記されているのに対して,「国会本」第9冊では立ちあがると揺れはじめとなっていて,これからS-P時間は若干短くなると考えられる.また,大きな地震では,震源の破壊開始からいわゆる強震動発生領域(SMGA)に達するまでに時間遅れがあることが知られ,その場合はS波初動の振幅が小さく,大きく揺れ出すまでに時間がかかることがある.つまり,実際のS波到達と体感でのS波到達時時間差が生じると考えられる. これらのことを踏まえると,実際のS-P時間は,これまでよりも短くても説明が可能と考えられる.4. S-P時間から考えられる深さ S-P時間が仮に5秒として全国を対象としたJMA2001走時表を用いると,震央距離が20kmの場合の震源深さは40kmとなる.しかし,厚い堆積層に覆われた関東地方では,JMA2001走時表を用いた震源より浅くなると考えられる.どの程度浅くなるかを検討するため,図2に仲蔵が被災した両国からさほど離れていないK-NET猿江(TKY021)で観測されたS-P時間が5秒の地震波形を示す.これは羽田沖の深さ23㎞(2015/12/26,M3.4, 震央距離20 km)の地震であり,この程度の深さである可能性も考えられることがわかる.

著者

原田 智也 西山 昭仁 佐竹 健治 古村 孝志

雑誌

日本地球惑星科学連合2019年大会

巻号頁・発行日

2019-03-14

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慶長十六年十月二十八日(1611年12月2日)の三陸地震(以下,「慶長三陸地震」)は,地震動による被害の記録は未発見だが,東北地方・北海道の太平洋岸で津波による犠牲者が多数出たと記録されている.この特徴が,1896年明治三陸地震(M8.1)や1933年昭和三陸地震(M8.1)の特徴と似ていることから,慶長地震は,これらと同タイプの地震であったと考えられてきた(羽鳥,1975;相田,1977;渡辺,1998).ところが,2011年東北地方太平洋沖地震(M9.0;以下,「東北地震」)の発生後,慶長三陸地震による津波が,東北地震による津波と同様に広域的に高かったと判断し(例えば,蝦名,2014;岩本,2013),この津波を再現するためには,東北地震と同規模の断層面を持つプレート間地震(Mw8.4〜8.7)(今井・他,2015),あるいは,Mw9.0の津波地震(福原・谷岡,2017)を考える必要があることを,津波シミュレーションに基づき議論している.この判断は,三陸地方や仙台平野に伝わる津波の伝説や伝承を含む歴史記録に基づく津波高や浸水範囲(例えば,羽鳥,1975;都司・他,2011;蝦名・今井,2014)の推定が,東北地震と同等以上であることを主な根拠としている.しかし,津波高や浸水域の推定方法,推定に使われた歴史記録の信頼性について十分な検討が行われたとは言い難く,歴史研究者からも疑問が呈されている(例えば,菅野,2014;佐々木,2014;斎野,2017). そこで本研究では,同時代史料による慶長地震の特徴と東北地震を比較することにより,慶長三陸地震の震源像を考察した. 東北地震の発生時,東京は震度5弱〜5強の強い揺れに長時間見舞われ,本震後24時間以内の有感地震は200回を越えた(気象庁震度データベースによる).さらに,長野県北部でMw6.7,静岡県東部でMw6.4の誘発地震が発生し,被害も出た.よって,慶長三陸地震が東北地震と同規模のプレート間地震であれば,江戸では長時間の強い揺れとそれに伴う大被害,さらに,数日以上にわたる余震・誘発地震による揺れが記録されている可能性がある.実際に,寛政五年一月七日(1793年2月17日)の宮城県沖の地震(M8.0〜8.4)では,江戸で小被害と地震後2日間で約50回の有感地震が記録されている(宇佐美・他,2013). 慶長三陸地震発生時の江戸には,京都の公家の山科言緒と舟橋秀賢が滞在しており,それぞれ,『言緒卿記』に「(廿八日)辰刻大地振,(廿九日)至夜地動」,『慶長日件録』に「(廿八日)午刻地震,(廿九日)丑刻地動」と記している.本震の震度は3程度と推定され,長時間揺れたという記述はない.また,余震によると思われる揺れは,本震翌日の“地動”が1回記録されているのみである.さらに,両日記には,地震翌日に武蔵野見物に行った様子が記されており,有感地震が続発した状況はみられない.『駿府記』によれば,徳川家康は十月廿六日以降に現埼玉県内で何事もなく鷹狩りを挙行している.また,東北地震後のような誘発被害地震の記録もない.したがって,関東において,本震の揺れが弱く,活発な余震活動や誘発地震の記録がない慶長三陸地震が,東北地震と同規模の断層面を持つプレート間地震であったとは考え難い. 斎野(2017)によれば,仙台平野の考古遺跡からは,岩沼市の高大瀬遺跡を除いてこの地震によると考えられる津波堆積物は確認されていない.また,岩手県宮古市の沼の浜,福島県南相馬市の井田川低地においても確認されておらず(Goto et al. 2019; Kusumoto et al. 2018),慶長三陸地震の津波の規模は東北地震より小さかった可能性が高い. 以上より,この地震は,三陸海岸で10m以上の高い津波を発生させたが,東京において本震の揺れが弱く,余震もほぼ感じられなかった明治三陸地震か昭和三陸地震と同タイプの地震であった可能性が高い. なお,後世に成立した史料や成立年不明の史料の中には,慶長三陸地震の5年後の元和二年(1616年)十月廿八日に地震と津波があったことを示す史料が含まれる.例えば,『大槌古館由来記』では「元和二年丙辰年大津波,其日十月廿八日八日市日ニて,朝よりゆり出度々地震仕候,」の記述がある. 元和二年には,七月廿八日に仙台城の石垣・櫓に大被害を与えた大地震が記録されており,(『伊達治家記録』),時刻は異なるが江戸における長時間の地震の揺れの記述もある(『イギリス商館長日記』).商館長日記には,翌日にも江戸で2,3回の地震があったと記述されている.したがって,『大槌古館由来記』のような史料では,慶長三陸地震と元和二年の大地震とが混同されている可能性がある.今後,慶長三陸地震の地震像を考えるに当たり,元和二年の大地震を含めた検討が必要である.

著者

三反畑 修 綿田 辰吾 佐竹 健治 深尾 良夫 杉岡 裕子 伊藤 亜妃 塩原 肇

雑誌

日本地球惑星科学連合2018年大会

巻号頁・発行日

2018-03-14

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1. はじめに 鳥島近海地震(M5.6-5.7)は伊豆・小笠原島弧上の鳥島近海に位置する海底火山体の地下浅部で、ほぼ10年に一度観測されている、火山性の津波地震である。最新のイベントは2015年5月2日(JST)に発生した。本発表では、この地震により発生した津波の観測データに基づく、津波解析の詳細を報告する。なお、火山性津波地震の観測からメカニズム提唱までを含む本プロジェクトの概要は、深尾らによる別途発表に譲る。2. 津波観測 2015年の鳥島地震に伴って発生した津波は、伊豆小笠原諸島沿いの島嶼部を中心に、潮位計等で数十cm程度の津波が観測され、特に八丈島八重根港では約60cmの最大振幅を記録した(JMA, 2015)。一方で、我々が震央距離約100kmの深海底に展開した計10点の水圧計アレーでも、高精度の津波記録の観測に成功した。アレーで観測された津波波形は、数mmの負の信号から始まり、2.0 cm程度の正の信号が続き、同程度の振幅の後続波を伴っていた。そこで我々は、アレーで記録された津波波形を用いて解析を行い、鳥島地震に伴う地殻変動に伴う海水面擾乱、すなわち津波波源のモデル化を行った。3. 津波の分散性を考慮した津波波線追跡 まず津波の分散性を考慮して、アレーの津波波形から低周波数成分から順に高周波数成分の位相走時を読み取り、平面波近似によってアレーへの入射方向を調べると、低周波位相ほど、震央と観測点位置を結ぶ大円方向から、入射方向が大きく外れることがわかった。我々は、分散性を含む線形重力波の位相速度式を用いて局所的津波位相速度場を再帰的に計算し、周波数ごとに津波波線追跡を行うことで、特に海溝沿いの深海部で位相速度が周波数によって大きく異なることが、これらの周波数特性の原因であることを明らかにした(Sandanbata et al., 2018, PAGEOPH)。 さらに、走時および入射方向の周波数依存性をもっともよく説明する点波源位置をグリッドサーチによって調べると、点波源は直径8km程度の円形をしたスミスカルデラのリム内に精度良く求まった。仮に点震源をカルデラ外にずらすと、走時と入射方向を同時に説明することはできなかった。一方、津波初動の入射方向も同様に調べ、それを初期値としてアレーから波線を射出し、初動の走時分だけ逆伝播させると、カルデラリム北端近傍に達した。これらの結果は、鳥島地震に伴う隆起現象はスミスカルデラの内部で主要な隆起が発生し、その広がりはリムと同程度の広がりがあったことを示唆する。4. 津波波形差分計算による津波波源モデリング 次に、津波伝播差分計算を行い、鳥島地震に伴う津波波源をより詳細に調べた(Fukao et al., 2018, Sci. Adv.)。上記の結果を踏まえて、スミスカルデラの中心を中心軸とする軸対象の津波波源とし、アレーでの波形記録を考慮して、ガウシアン型の中心隆起とそれを囲む微小な環状の海水面沈降から成る軸対象波源モデルを仮定した。この中心隆起の振幅Aおよび隆起域の半径Rのパラメタを変化させ、差分計算コードJAGURS(Baba et al., 2015, PAGEOPH)を用いて分散性を含む線形ブシネスク方程式を解いた。 様々なパラメタを仮定した時のアレーでの計算波形と観測波形の規格化最小二乗和を計算し類似度を定量化すると、R=4.1kmおよびA=1.5mの時に最小値をとり、計算波形はアレーでの観測波形を非常によく再現した。この隆起域半径R=4.1kmはカルデラ半径とよく一致し、鳥島地震に伴って、スミスカルデラ内で1mを超える大きな隆起現象が発生したことが明らかになった。5. 八丈島八重根港での津波波形 続いて、アレー記録を用いて推定した波源モデルを与えた時に、約60cmの最大波高が記録された八丈島の八重根港での津波波形を説明できるかを調べた。この際、国土地理院の数値標高モデル(DEM)と、日本水路協会の海図を組み合わせて作成した複雑な湾口の地形データを用い、非線形効果も含めJAGURS(Baba et al., 2015)を用いて津波伝播計算を行った。その結果、計算波形は振幅・位相を含めて後続波まで、観測波形をよく再現した。6. 津波解析のまとめ 以上の結果は、2015年鳥島地震に伴う地殻変動について重要な情報を与える。第一に、この地震伴い1mを超える隆起現象がカルデラ内に集中していることが明らかになり、鳥島近海地震はカルデラ地形に関係する火山活動が発生したことを示唆する。第二に、少なくともカルデラ周囲の北東側には、無視できない規模の沈降が含むことが明らかになった。これはCLVD型の震源メカニズムとも調和的な結果である。深尾らの発表で、以上を踏まえ、火山性津波地震のメカニズム提唱を行う。

著者

行谷 佑一 佐竹 健治 宍倉 正展

出版者

産業技術総合研究所地質調査総合センター

雑誌

活断層・古地震研究報告 (ISSN:18839681)

巻号頁・発行日

no.11, pp.107-120, 2011

著者

原田 智也 西山 昭仁 佐竹 健治 古村 孝志

出版者

日本地球惑星科学連合

雑誌

日本地球惑星科学連合2016年大会

巻号頁・発行日

2016-03-10

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京都・奈良の日記には,明応七年六月十一日(ユリウス暦1498年6月30日)の申の刻(午後3〜5時)に“大地震”と記録されている.また,江戸時代に編纂された史料では,鹿児島県から山梨県にかけて大地震が記録されている.特に,江戸時代初期に書かれた『九州軍記』という軍記物語には(以下,“軍記”と呼ぶ),九州地方における,この地震による大被害が記述されている(ただし,地震の発生時刻は,巳の刻(午前10〜12時)と書かれている).軍記は,明応七年六月十一日の地震から100年以上後に書かれた文学作品であるにもかかわらず,九州における地震被害の記述は,多くの地震学者に無批判で受け入れられ,この地震の震源を推定するための情報として重要視されてきた.宇佐美(1987)は,軍記における記述の信頼性は低いとしながらも,京都およびその以東で申の刻に記録された地震と,軍記に記述された巳の刻の地震とを別々の地震と考え,巳の刻の地震の震央を日向灘に推定した(M7.0〜7.5).ただし,震央の精度は100km程度としている.都司・上田(1997),都司(1999)は,軍記の被害記述の一部を津波の描写であるとし,また,中国上海における同日の水面動揺(宇津,1988)も同じく津波であると考え,六月十一日の地震を,同年八月廿五日(9月11日)に発生した明応東海地震に先行した南海地震であると主張した.石橋(1998,2002,2014)は,軍記の記述と上海の水面動揺を津波とする解釈には無理があることを指摘し,さらに他の史料の精査により,六月十一日の地震は南海地震でありえないとした.なお,石橋(1998,2002,2014)は,この地震が,1909年宮崎県西部の地震(M7.6)のような,九州下のスラブ内大地震である可能性もあるとしている.また,「[古代・中世]地震・噴火史料データベース(β版)」では,「14~16時頃に京都で強い地震の揺れを感じた。被害は記録されていない。三河の堀切や熊野地方の新宮も強く揺れた模様。この日午前10時頃に日向灘で大地震が起きて九州で大災害とする説があるが、根拠とする『九州軍記』の記事は疑問である。」という綱文が立てられている.以上のように,この地震の震源について議論が続いているが,この議論を解決するには,九州における地震被害の有無を検討する必要がある.そのためには,軍記における被害記述の信頼性を確かめる必要があるので,本研究では,軍記の成立過程と被害記述の検討とを行った.その結果,以下の理由により,軍記における被害記述の信頼性は非常に低いと考えられ,明応七年六月十一日の地震による九州での大被害の有無は不明,あるいは,無被害である可能性も高いことが分かった.したがって,六月十一日巳の刻の地震が日向灘の大地震であるという説は再考が必要である.(1)地震被害の記述には,具体的な地名が無く,大地震による一般的な被害の描写である印象を受ける.(2)被害記述後に,過去の大地震が列挙されているが,このことから作者が過去の大地震を調べることができたことが分かる.よって,明応七年六月十一日の地震も,年代記等から調べられた可能性がある.(3)誇張された地震発生時刻に関する記述から,この地震が巳の刻に発生したと読めるが,この時刻は,明応東海地震の発生時刻である辰の刻に近い.実際,同時代史料である『親長卿記』や『塔寺八幡宮長帳』では,明応東海地震の発生時刻を巳の刻としている.したがって,軍記の作者が,明応東海地震と六月十一日の地震を混同していた,あるいは,混同して記された史料に基づいて,六月十一日の地震を描写した可能性がある.(4)地震の記述がある章は,明応七年に終わる章と永正二年(1505年)から始まる章との間にあり,文亀三年(1503年)の大飢饉と,度重なる災害による人々の苦しみも記されている.したがって,この章は後に続く物語の舞台設定の性格が強く,地震被害も物語を盛り上げるための創作である可能性も考えられる.(5)軍記には,僧了圓による慶長十二年(1607年)四月と記された序がある.序によると,軍記は,肥前国松浦郡草野村(現福岡県久留米市)において,烏笑軒常念(文禄四年(1595年)没),草野入道玄厚によって書き継がれ,慶長六年(1601年)に完成した.また,軍記完成から約250年後の史料であるが『橘山遺事』によると,了圓も軍記の修正と補筆を行っていたようだ.よって,玄厚(と了圓)は,文禄五年(1596年)の慶長豊後地震を近くで体験していると考えられ,その体験や情報が軍記の記述に影響した可能性も考えられる.本研究は,文部科学省委託研究「南海トラフ広域地震防災研究プロジェクト」の一環として行われた.

著者

佐竹 健治

出版者

公益社団法人 日本地震学会

雑誌

地震 第2輯 (ISSN:00371114)

巻号頁・発行日

vol.44, no.Supplement, pp.99-112, 1991-07-24 (Released:2010-03-11)

参考文献数

82

被引用文献数

1

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Recent studies on tsunamis are reviewed. Theoretical studies on tsunami generation and propagation have been done both on coupled and decoupled systems of ocean and solid earth. Both approaches are proved to be equivalent. Hydrodynamic formulation, on the basis of decoupling model, is discussed in detail. Several models have been proposed for the mechanism of tsunami earthquakes that produce abnormally large tsunamis compared to seismic waves. After the 1983 Japan Sea tsunami, some progress has been made on tsunami research. Among them are re-examination of tide-gauge system, studies on free oscillation of the Japan Sea and newly developed inversion technique of tsunami waveforms to estimate complex fault motion. Large-scale realistic computation of tsunamis can be made very rapidly and has potential usage for tsunami warning system. These seismology-related problems are described.

著者

中田 高 渡辺 満久 鈴木 康弘 後藤 秀昭 徳山 英一 佐竹 健治 隈元 崇

出版者

広島大学

雑誌

基盤研究(B)

巻号頁・発行日

2008

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近い将来M8クラスの巨大地震が発生すると予測される南海トラフ沿いの海域を対象に、高い分解能の立体視画像を用いて地形解析を行ない、地震発生源となる活断層の位置・形状、連続性を詳細に解明した。これをもとに活断層と歴史地震との対応関係を検討し、これまで連動型・非連動型として概念的に把握されていたプレート境界型巨大地震像に対して、発生場所や地震規模の予測精度向上に資する基本的な資料を整備した。

著者

三反畑 修 綿田 辰吾 佐竹 健治 金森 博雄 Luis Rivera Zhongwen Zhan

出版者

特定非営利活動法人 日本火山学会

雑誌

日本火山学会講演予稿集 (ISSN:24335320)

巻号頁・発行日

vol.2020, pp.6, 2020

著者

佐々木 智之 辻野 匠 川村 喜一郎 荒井 晃作 佐竹 健治 岡村 行信 三輪 哲也 玉木 賢策

出版者

一般社団法人 日本地質学会

雑誌

日本地質学会学術大会講演要旨 (ISSN:13483935)

巻号頁・発行日

vol.2008, pp.388, 2008

著者

野田 篤 片山 肇 嵯峨山 積 菅 和哉 内田 康人 佐竹 健治 阿部 恒平 岡村 行信

出版者

一般社団法人 日本地質学会

雑誌

日本地質学会学術大会講演要旨 (ISSN:13483935)

巻号頁・発行日

vol.2004, 2004

著者

三反畑 修 綿田 辰吾 佐竹 健治 金森 博雄 Rivera Luis Zhan Zhongwen

雑誌

JpGU-AGU Joint Meeting 2020

巻号頁・発行日

2020-03-13

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1. IntroductionAnomalous volcanic earthquakes repeatedly occurred about once every decade at submarine calderas near Torishima Island in Japan (Torishima earthquakes) [e.g. Fukao et al., 2018, Sci. Adv.] and near Curtis Island in New Zealand [Sandanbata et al., 2019, JpGU]. Despite their moderate seismic magnitudes Mw 5-6, the earthquakes generated disproportionately large tsunamis. Their moment tensors were dominated by non-double-couple (NDC) components. Considering their volcanic origin and efficient tsunami excitation, they are called as volcanic tsunami earthquakes. The mechanism of these events remains unresolved. Here, we present an overview of this project to determine the physical mechanism and characteristic features of these events. The details of kinematic source modeling will be presented by Sandanbata et al. in "Tsunami and tsunami forecast (H-DS08)" session.2. Physical mechanism inferred from kinematic source modelFrom the analyses of tsunamis and long-period seismic waves, we successfully constructed a kinematic source model of the 2015 Torishima earthquake (Fig.a). This model can explain quantitatively both tsunami and long-period seismic waves. The model consists of thrust slip on inwardly down-dipping ring faults extending partially along the rim and asymmetric opening and closing of a sub-caldera horizontal fault (Fig.b). In this model, thrust slip on a partial ring fault is caused by highly-pressurized magma inside a sill-like chamber below the caldera floor. This mechanism is similar to the trapdoor faulting observed geodetically at Sierra Negra caldera, Galápagos [e.g. Jónsson, 2009, Tectonophysics].3. Characteristic properties of long-period seismic excitationsWe next examine their long-period seismic excitations from this source. It is generally known from seismic excitation theory that the moment tensor components, Mrt and Mrp, and the volumetric change of a sill-like chamber at a shallow depth do not significantly contribute to seismic excitation [e.g. Kanamori & Given, 1981, PEPI]. In addition, the ring-fault slip partially eliminates its long-period seismic radiation due to cancellation of excitations from double-couple (DC) components from different portions of the ring fault [Ekström, 1994, EPSL]. These properties not only explain the NDC-type moment tensors of these events but also play an important role in the tsunami earthquake natures. The curved fault geometry focusing deformation just over the caldera also amplifies tsunamis.We demonstrate that the observable moment tensor components (other than Mrt and Mrp) reflect source geometries, arc length and orientation of the ring faults. The similarities of the observable source parameters of most of the recurrent volcanic tsunami earthquakes suggest that the trapdoor faulting repeated at an identical ring-fault geometry every decade. This implies that magma recharges into a shallow sub-caldera chamber, which leads to ring-fault ruptures repeating at least for the decades.4. ConclusionsWe propose a physical mechanism of volcanic tsunami earthquakes by constructing their kinematic source models. A similar mechanism is also suggested for the 2017 Curtis earthquake, although we do not refer to the details here. Our model provides new and first evidences of trapdoor faulting at submarine calderas. We also demonstrate that we can study remote active submarine volcanoes using far-field observations of tsunamis and long-period seismic waves from Mw 5-6 earthquakes.