東日本沖で起きた巨大地震について

静岡大学防災総合センター教授　小山真人

（2011年3月21日記、23-24日リンク追加、24日富士山と延宝地震について追記、30日いくつかの補足とリンク修正・追加、4月2日修正と補足）

大変なことが起きてしまいました。日本海溝に沿った三陸沖から茨城沖までのすべてのプレート沈み込み境界が同時に破壊し、マグニチュード（以下、M）9.0という超巨大地震が起きました（図１）。

この震源域の北に隣接する千島沖から十勝沖までの領域では、数十年に一度程度、M8～8.5程度のプレート境界地震が比較的規則正しく起きてきた場所ですが、今回の震源域内の三陸沖や宮城沖では歴史上M7～8.5程度の地震は見られるものの、その規則性や頻度は不明瞭でした。その南側の福島沖と茨城沖にいたっては歴史上M7～7.5程度の地震がぱらぱらとある程度でした（地震調査研究推進本部による海溝型地震の長期評価など）。

一方で、17世紀前半より前の自然災害の文書記録には不備があることが知られています。こうした不備を補うために、津波堆積物や地割れ・噴砂等の物的証拠を調べて過去の地震や津波を調べる研究がなされています。これらの研究によれば、東日本の太平洋側の海岸地域がほぼ450～800年間隔で今回の津波と同規模の津波に襲われてきたことがわかり始めていました。

つまり、おおざっぱに言えば500～1000年に1度程度の低頻度大規模災害が今回起きたのです。21世紀なかばくらいまでに東海・東南海・南海地震の同時発生が心配されていましたが、それ以上のことが東日本太平洋岸の沖で先に起きてしまったのです。

さらに、これも一部の学者の間で懸念されていた「原発震災」が、福島原発で本当に発生してしまいました。原発震災はまだ進行中で、全く予断を許さない状況が続いています。こうした中で大規模余震や続発地震・津波が起き、原発周辺に再び被害を与えて収拾がつかなくなることが今もっとも心配です。
（参考：1923年大正関東地震の後にはM7.1～7.6の大規模余震が６回起きました。そのうち５回は数日の間に生じましたが、６回めは本震から４ヶ月半後に起きました：中央防災会議報告書の図2-17。1854年安政東海地震の最大余震(M7.0～7.5)は本震から約10ヶ月後に起きました：宇佐美龍夫(2003)「最新版被害地震総覧」東大出版会170-171ページ）

また、今回の地震では、三陸～茨城沖にある南北500kmにおよぶ巨大な震源断層面が最大30ｍほどずれ動きました。さらに、地震後も震源断層は安定化せず、「余効変動」と呼ばれるゆっくりとした断層運動が継続しており、その一部は震源域の周囲にも洩れ出しているように見えます。（国土地理院）

こうした一連の断層運動は、一部の場所で地殻の歪（ひずみ）を解放させる一方で、別の場所では逆に歪を蓄積させることがよく知られています。東日本全体の地殻歪が再配列・不安定化したのです。（参考：地学雑誌「地震・火山噴火活動の相関とトリガリング」特集号）

こうした歪変化は、一部の地震や火山噴火を促進させる影響を与えるため、さっそく富士山の真下で3月15日夜の地震（M6.4）を引き起こしました。この地震は富士山のマグマだまりがあると推定される場所の直近で起きたため、今後１-２ヶ月間くらいは富士山の活動を注意深く見守る必要があります。
（参考：1707年10月4日に起きた宝永東海・南海地震の49日後の12月16日から16日間にわたって富士山宝永噴火が起きました。地震によって引き金を引かれた噴火の典型例と考えられています。中央防災会議報告書「富士山宝永噴火」）

さらに茨城沖の南側に横たわる房総沖のプレート境界でのM８級の続発地震も心配ですし（実際に、この領域では1677年にM8級とされる延宝津波地震が発生しましたが、くり返し間隔が不明）、関東平野の内陸直下の地震に与える影響も懸念されます。こうした歪の再配列にともなう地震や火山噴火が、今後数年かけて東日本全体で起きていくことになるでしょう。
（房総沖についての参考文献：地震調査研究推進本部「三陸沖から房総沖にかけての地震活動の長期評価の一部改訂について」。月刊地球2003年5月号「三陸～房総沖津波地震-今後30年間に起る確率20％-」海洋出版）

実際にインドネシアでは、2004年スマトラ沖地震（M9.1）の南側に隣接したプレート境界で、３ヶ月後にM8.6の大地震と大津波が生じました（図２）。その後も、M8級の大地震が何度か引き続いて今日に至っています。こうした状況が今後日本でも続くことが懸念されます。

つまり、日本の地殻は、言わばパンドラの箱が開いてしまった状態にあります。これまでの地学的に平和で安定した時代は終わりを告げたと認識し、どうか頭を切り替え、限られた資源とマンパワーを有効に配分してください。そして、住民全員が十分な防災対策をしつつ、この長い未曾有の国難を乗り越えるために、それぞれの持ち場で自分の培った力を存分に発揮してください。私も自分ができることを遂行していきたいと思います。

京都大学防災研究所遠田さんによる「東北地方太平洋沖地震にともなう静的応力変化」は、この巨大地震が引き起こした歪の再配列によって今後日本のどこでどのようなタイプの地震が促進されたのか、あるいは抑制されたのかを見極めるための良い目安になっています。

火山学の権威・鎌田浩毅京都大学教授の寄稿～「富士山は１００％噴火する」　サンデー毎日 2012/03/04号　

「首都圏Ｍ７の発生確率は４年以内に７０％」という予測が流れたり、富士山周辺で地震が発生したりで、明日にでも首都圏直下型地震や富士山噴火が起きる。そんな恐怖がいまだかつてないほど高まっている。火山学の権威、鎌田浩毅京都大学教授（火山学・地球科学）が地震発生と噴火の実態と予測を解説する。
※かまたひろき　鎌田浩毅　１９５５年東京都生まれ。東京大学理学部卒業後、通産省（現経済産業省）を経て９７年から京都大学大学院・環境学研究科教授。
マグニチュード（以下Ｍ）７クラスの首都直下地震が近々起きるのではないか、と２月から心配されています。ことの発端は、東京大学地震研究所の研究者が「首都圏で４年以内にＭ７直下型地震が７０％の確率で発生する」と発表したことが新聞・雑誌などで大々的に報じられたからです。
地球科学を専門とする私のもとには、各方面から問い合わせがきました。これに加えて、１月末には「富士五湖」周辺を震源とする地震が頻発し、山梨県東部で震度５弱が観測されました。そのため、首都直下地震が富士山噴火を誘発するのではないか、という取材まで殺到したのです。
多忙な読者のために結論を先に述べますと、首都直下地震は富士山の噴火とはまったく関係ありません。といっても、両者は独立していつか必ず起きることに関して、私たち専門家は強い懸念を持っています。すなわち、首都直下地震は「いつ起きてもおかしくない」、また富士山は「火山学的には１００％噴火する」状況なのです。
しかし、不親切のこう述べただけでは、首都圏に暮らす３５００万人の人々の不安を煽るだけですから、本稿ではその実体と今後の予測について、専門の立場から分かりやすく解説します。そもそも私が引き受けた目的は、皆さんの懐疑心を少しでも取り除き、意味のある防災準備を直ちに行っていただきたい、と切に願うからです。
東日本大震災の発生以来、首都圏ではほぼ毎日のように有感地震が起きています。首都圏をなす東京、埼玉、千葉、神奈川の一都三県には全人口の約三割が集まり、名目ＧＤＰでも日本全体の３２％にも達します。実は、この巨大都市圏では異なる二つのタイプの地震が、それぞれ別個の時計を持って動き出し、破壊的な災害をもたらすと予測されているのです。
第１のタイプは、東京の下町付近の地下で起きる地震です。「東京湾北部地震」と呼ばれるもので、２３区東部の沿岸域を中心に震度６強の激しい揺れを生じます。この地域はもともと地盤が軟弱なので、建物の倒壊などの大きな災害が予想されるのです。
地球科学には「過去は未来を解く鍵」という言葉があり、かつて発生した地震から将来の災害予測を行ってきました。東京湾の北部では幕末の１８５５年に安政江戸地震（Ｍ６・９）が発生し、４０００人以上の犠牲者を出しました。こうした「過去に起きた負の実績」から、将来起きるとされる東京湾北部地震（Ｍ７・３）では、死者１万１千人、建物被害８５万棟、経済被害１１２兆円という途方もない災害が予測されています。
首都圏に大被害をもたらす第２のタイプは「東海地震」です。こちらは１００年から１５０年の周期で発生しており、前回の安政東海地震（１８５４年）から既に１５８年も過ぎています。東海地震は９２００人の死者、３７兆円を超える経済被害が試算されている「いつ起きても不思議ではない」巨大地震ですが、もう一つ大きな心配が出てきました。
次は、この東海地震と東南海地震・南海地震とが連動することがわかったのです。「三連動地震」と呼ばれているもので、ちょうど東日本大震災と同じＭ９クラスの巨大災害をもたらすと想定されています。「西日本大震災」と呼ばれ、耐震性の低い建物を倒壊させるだけでなく、長周期地震動によって高層ビルが何十分も大揺れする恐れがあるのです。こうした揺れは東日本大震災の約３倍になるだろう、と警告する地震学者もいます。
さらに、東海地震では津波の被害を考えなければなりません。西向きに湾が開いている東京湾内に到達する津波は最大１・４メートルとなり、満潮時だと２・４メートルの津波が襲ってくる可能性があります。こうした東海地震・東南海地震・南海地震の三連動は、２０３０年代に起きると警告されており、私も２０４０年までには必ず起きると考えています。
現在の日本列島は平安時代の中期と類似した「地殻の変動期」に当たります。９世紀の日本では、８６９年に東北沖で東日本大震災と同規模の貞観地震が起こり、その１８年後の８８７年に東海地震・東南海地震・南海地震の三連動である仁和地震が発生しました。
こうした大地震の連鎖が現在の状況とよく似ているのです。たとえば、１９９５年の阪神・淡路大震災や２００７年の新潟県中越沖地震などＭ７クラスの直下型地震の後で、東日本大震災が発生しました。もし平安時代と同じような経過を辿るとすると、日本列島は２１世紀は千年に一度の「巨大地震の世紀」として後世へ伝えられるかもしれません。地球科学に基づく過去の事実を知っている我々は、もはや「想定外」という言葉で巨大災害から目をそらすわけにはいかないのです。
平安時代には日本を代表する活火山の富士山も北西山麓で大噴火を起こしました。８６４年の貞観噴火ですが、長さ６キロメートルにわたる長大な割れ目ができました。ここから大量の溶岩が流出し、有名な青木が原樹海をつくったのです。

■１ヶ月前から前兆、低周波地震
ここで富士山が噴火するときにどのような現象が起きるのか見ておきましょう。富士山の地下２０キロメートルには、高温のマグマがたまったポケット、すなわち「マグマだまり」があります。ここには摂氏１０００℃に熱せられた液体のマグマが大量に依存し、これが地表まで上がってくると噴火が始まります。
富士山が噴火する前には、必ず前触れとなる現象が見られます。まずマグマだまりの上部で「低周波地震」と呼ばれるユラユラ揺れる地震が起きます。これは人体に感じられないような小さな地震ですが、マグマの活動が活発になったときに起き始めます。
次に、マグマが上昇してくると、通路（「火道」という）の途中でガタガタ揺れるタイプの地震が起きます。人が感じるような「有感地震」が起きるのです。地震の起きる深さは、マグマの上昇に伴い次第に浅くなっていくので、マグマがどこまで上がってきたかが分かります。
その後、噴火が近づくと「火山性微動」という細かい揺れが発生します。これはマグマが地表から噴出する直前で起きるのですが、こうなると噴火が近いスタンバイ状態になったことが分かります。
現在の富士山では、地下１５キロメートルという深部で時々低周波地震が起きています。しかし、まだマグマが無理矢理地面を割って上昇してくる様子はありません。富士山では噴火のおよそ１ヶ月前にこうした現象が起き始めるので、事前に必ず分かります。日本の火山学は世界トップレベルなので、直前予知は十分に可能なのです。
私たち地球科学者は「火山的には富士山は１００％噴火する」と説明しますが、それがいつなのかを前もって言うことは不可能なのです。噴火予知は地震予知と比べると実用化に近い段階まで進歩してきましたが、残念ながらみなさんが知りたい「何月何日に噴火するのか」にお答えすることはまったくできないのです。アマチュアの方が発する科学的根拠のない情報に惑わされないようにしていただきたいものです。
火山学者は２４時間態勢で観測機器から届けられる情報を元に、富士山を見張っています。今の状態は直ちに噴火につながるものではないので、心配はいりません。
もし今後、富士山の地下で低周波地震が始まると、噴火の準備段階へ移行しつつあると判断されるでしょう。火山噴火は地震のように突然やってくるものではありません。噴火の前にはいろいろな動きが出てきます。マグマが上がってくると、山がわずかだけ膨らむという現象も起きます。
富士山は地震計や傾斜計などの観測網が、日本で最も充実している活火山の一つです。最初に覚えておいていただきたいことは、突然マグマが噴出する心配はない、ということです。噴火の始まる１ヶ月ほど前から前兆となる動きが観測され、直ちに気象庁からテレビや新聞など各種マスコミやインターネットを通じて、情報が伝えられます。地震のように準備期間がまったくない、というわけではありません。
かつて富士山では巨大地震によって噴火が誘発された例があります。前回の噴火は３００年前の江戸時代で、太平洋で二つの巨大地震が発生した後でした。

■２０世紀以降はＭ９地震の後に噴火
１７０３年に元禄関東地震（Ｍ８・３）が起き、その３５日後に富士山が鳴動を始めたのです。さらに４年後には、宝永地震（Ｍ８・６）が発生しました。この宝永地震は先に述べたような数百年おきにやってくる「三連動地震」に一つです。
その宝永地震の４９日後に、富士山は南東斜面からマグマを噴出し、江戸の街に大量の火山灰を降らせたのです。新幹線の車窓から富士山を見ると、中腹にぽっかりと大きな穴が開いていることに気付きます。これはそのときに開けた火口で、宝永火口と呼ばれています。１７０７年の噴火は、富士山の歴史で最大級の大噴火でした。
宝永噴火では、直前に起きた二つの巨大地震が、地下のマグマだまりに何らかの影響を与えたと考えられています。たとえば、地震によってマグマだまりの周囲に割れ目ができ、噴火を引き起こしたらしいのです。
マグマの中にはもともと５％ほど水分が含まれています。割れ目によってマグマだまり内部の圧力が下がると、この水が水蒸気となって沸騰します。水は水蒸気になると、体積が１０００倍ほど増えます。こうなるとマグマは外に出ようとして、火道を上昇し地表の火口から噴火するのです。
２０世紀以後に世界中で発生したＭ９クラスの巨大地震の後では、近くで火山が噴火しています。いわば、自身に揺すられてマグマが落ち着かなくなってしまった状態です。従って、東日本大震災の後も、国内にある活火山のいくつかが噴火を誘発される可能性は高いのです。
実は、東日本大震災が発生した４日後の３月１５日に、富士山頂の地下でＭ６．４の地震が発生しました。最大深度６強という強い揺れがあり、静岡県富士宮市内では２万世帯が停電しました。この地震の震源は深さ１４キロメートルだったため、マグマが活動を始めるのではないかと私たち火山学者は肝を冷やしました。富士山のマグマだまりの天井に亀裂が入ったと考えられるからです。
しかし、幸いその後には噴火の可能性が高まったことを示す観測データは得られていません。と言っても、状況がいつ変化してもまったく不思議はないので、２４時間態勢での貴重な監視が必要です。
富士山の過去の噴火史は、古文書を調べることでもわかります。その記述を丁寧に読んでいくと、富士山が平均１００年ほどの間隔で噴火していたことが分かってきました。ところが現在、富士山は１７０７年の噴火から３００年間もじっと黙っています。もし長期間溜め込んだマグマが一気に噴出したら、江戸時代のような大噴火になる可能性は否定できません。

■首都機能を分散せよ
今、富士山が大噴火したら、江戸時代とは比べものにならないくらいの被害が出ると予想されています。富士山の裾野にはハイテク工場が数多くあります。火口から出た細かい火山灰はコンピューターの中に入り込み、様々な機能をストップさせてしまうでしょう。空中を舞い上がる火山灰は、花粉症以上に鼻や鼻や喉を痛める恐れもあります。
富士山が噴火した場合の災害予想が、内閣府から発表されました。もし富士山が江戸時代のような大噴火をすれば、首都圏を中心として関東一円に影響が生じ、総額２兆５０００億円の被害が発生するというのです。
大地震や火山灰が首都圏を襲う可能性が少なくないことを考えると、東京に集中した機能を早急に分散させなければなりません。東海地震・東南海地震・南海地震の三連動が起きるタイムリミットは、２０年を切っています。また、富士山は噴火前に前兆現象を確実につかまえられるとは言っても、１ヶ月ほどの猶予しかありません。
日本列島は至る所に「地震の巣」が隠れており、狭い国土に１１０個もの活火山があります。地球科学者の視点からは、西日本大震災と富士山噴火が起きるまでの合間を縫って、首都機能のバックアップ体制を早急につくる必要があると思います。たとえば、東日本側と西日本側、また太平洋側と日本海側、北海道プラス九州と本州、というように相補的なバックアップ体制を構築するのです。
首都機能の分散としては、大阪を副首都にするのも一つの方策でしょう。「大阪都」に機能を分散する構想には、かつて首都移転に反対だった石原慎太郎東京都知事も賛成しています。また大阪だけでなく、各地方にバックアップ拠点としての「危機管理都市」をつくり、どこが被災しても日本全体の機能が損なわれないシステムを早急に立ち上げる必要があると私は考えています。（寄稿）

鎌田浩毅（かまたひろき、1955年 - ）は日本の地球科学者。専門は火山学、地球変動学、科学教育、アウトリーチ。理学博士。
東京都生まれ。1974年、東京教育大附属駒場高校卒業。1979年、東京大学理学部地質鉱物学科卒業。通商産業省地質調査所主任研究官、米国内務省カスケード火山観測所客員研究員などを経て、1997年より京都大学大学院人間・環境学研究科教授、京都大学総合人間学部教授著書

	富士山は休火山ではない。活火山である。 5月の頂上では深雪にもかかわらず、地面が凍結して部分もある。
	静岡県側の富士山はいろいろな形をしている。