KSさん掲示板で「takeyan@三条新潟」さんが当方の三条付近の地震活動予測について書かれておられたのがきっかっけで、2004年新潟中越地震震源域周辺での地震活動のその後の変化をSEIS-PCと気象庁震源(2000年～2002年)及び気象庁一元化震源(2003年以降)を使用してチェックしてみました。まず、三条周辺のクラスタ地震活動域は北東部の新津～津川付近の活動域で今年2月22日～24日にM0.6～M2.5の地震が10回集中的に発生している他は散発的な活動で、活発化や静穏化などの大きな変化はありませんでした。これらのクラスタ地震活動が大規模地震の前兆としても、1年以内の発生が予測されるような切迫した状態ではなさそうです。一番注目していた、与板町・中之島町付近の上部・下部地殻境界付近の深いところで2005年6月に突然始まった活動は、同年7月以降全く見られなくなっています。三条周辺でここ数年の間に予測されるのはクラスタ活動域でのM3～M4を最大とした散発的な活動と考えます。今回のチェックで、中越地震震源域周辺で最近になって地震活動が活発化している地域があることに気付きました。震源域南西部に接する新潟県十日町市松代(まつだい)町周辺です。中越地震後の弱い活発化以降緩やかな減少傾向でしたが、昨年11月15日に発生したM3.0の地震以降増加傾向に転じ、今年3月10日のM4.0発生頃をピークに1月末～3月末にかけて集中的な活動が発生しています。同様なクラスタ地震活動が信濃川をはさんだ南東側の当間高原周辺で中越地震に先行して2002年をピークに発生していることが注目されます。なお、関連すると思われる活構造として十日町盆地西縁断層南部があり、この断層に沿って十日町付近から南西方向に長野県下水内郡栄村付近まで約25kmの地震低活動域となっています。
(2011.03.13追記)2011年3月12日3時59分に長野県北部でM6.7 D8kmの地震が発生しました。3月11日14時46分に発生した東北地方太平洋沖地震M9.0の応力的な影響がトリガーとなったと考えられます。震源域は長野県下水内郡栄村と新潟県中魚沼郡津南町にまたがっており、上記の低活動域の一部が活動したと考えられます。
●三条地震について最近の知見及び中越周辺の地震活動の現状(2005.09.11追記)
このページを見られた中越地方在住の方に、三条地震の震源について「新潟平野東縁断層系(信濃川断層系)のほうがよいような気がします。例えばhttp://www.geocities.jp/umezu34/Kouza/kouza412.htmlにあるような史料が正しければ、被害の広がり具合から言って、リニアメントが起震断層(例えば燕三条駅付近を震源)とするのは難しいかもしれません。」というコメントをいただきました。歴史地震研究会の「歴史地震」第20号(2005)に偶然、三条地震の投稿がありました(1828年越後三条地震の地変等の記事について, 植竹富一ほか, P233-242)。この中に、地変等の記録が残っている地点が図示されており、その分布状況からも新潟平野東縁断層系の活動が示唆されます。そこで、起震断層の走向によって震度や震害の分布がどのように異なるか「地震被害想定支援ツール(内閣府防災担当)」を使用してシミュレーションしたものが下記画像です。上の２つが「北西－南東走向」下の２つが「北東－南西走向」です。断層延長は地変等の分布から想定した17.5km(北西－南東方向のリニアメント延長の約半分)、断層面の幅は延長と同じとしました。傾斜の設定は難しいですが、北西－南東走向は90度、北東－南西走向は北西側60度傾斜としました。シミュレーションの結果「北西－南東走向」の場合は三条より北西側の弥彦付近まで震度7の領域となり、震害も北西側に大きな部分が伸びています。「北東－南西走向」の場合、記録の地変等の分布と良く整合しています。以上の資料及びシミュレーションから、1828年三条地震は北東－南西走向の断層活動によって発生した可能性が高いという結論になります。
三条地震と1964年新潟地震の震源の間は、地震活動の空白域として注目されています。下図は、新潟平野付近の過去10年間の震源をプロットした画像です。最も目立つのは、薄青で着色した三条付近を取り囲む5箇所のクラスター地震活動で、それぞれの位置及びM-T図に番号を振りました。このうち①～④はいずれも1997年頃に上部・下部地殻境界付近の深いところから活動を開始し、2002年～2003年に活動が活発化しました。また、①③④は、中越地震の前に明瞭な静穏化が発生しています。②に静穏化が見られなかったのは中越地震にかかわる変動域の外であった可能性が考えられます。そして、いずれの活動も中越地震発生後も活動が継続しています。⑤は中越地震発生後に浅いところでいきなり活動を開始しており、中越地震の断層活動の影響を受けて発生したものかもしれません。もうひとつ、薄オレンジ色で着色した豊栄市付近を取り囲むクラスター地震活動で、こちらは1964年新潟地震余震域の南側に隣接しています。この領域の南東端で1995年に月岡・神山付近で最大M5.6の前震－本震－余震型の地震活動が発生し、その後は定常的なクラスター地震活動に移行しています。この地震の発生後、豊栄市付近を取り囲むクラスター地震活動が発生していますが、中越地震発生後はいずれも活動度が低下する傾向のようです。現在の状況からは、豊栄市付近の活動域より三条付近の活動域のほうが今後、大規模地震を発生させる可能性が高いと思われます。発生時期については中越地震の場合、クラスタ活動の活発化は1990年頃から始まっており、同様の展開だとすると2011年頃となりますが、中越地震で地殻圧縮応力の上昇域となっている可能性がありさらに早い展開も考えられます。この活動域に関連する断層は、新潟平野西縁断層帯が考えられますが、平野直下の潜在断層や、三条付近の北西－南東方向走向のリニアメントとの関連も考えられます。2005年6月5日には、この活動域南西側の与板町・中之島町付近で地震活動が上部地殻・下部地殻境界付近の深いところで突然始まりました。下図の下段は、この活動の平面・断面図・M-T図です。
ところで、新潟の平野部は日本海拡大期に地殻が伸張場でひきのばされたことによって地殻が低下・薄化した領域ですが、日本海東縁では約1000万年前以降は圧縮応力場となっており、日本海拡大期に正断層として形成された断層が逆断層として再活動しているのが現在の状態と思われます(日本海東縁の活断層と地震テクトニクス, 大竹政和・平朝彦・太田陽子編, 東京大学出版 参照)。中越地震の起震断層はまさにこのパターンであると言えます。この運動によって、中越地震震源域の上部地殻平野部の領域は応力が開放されたと言ってよいと思います。このページを作成してから気付いたのですが、新潟中越地震震源域の北端付近の西に接して、2003年5月からクラスタ地震活動が発生しており、その活動初期には上部地殻・下部地殻境界付近の深い地震活動が発生しています。その後、震源は西に傾く断層面に沿って浅くなってゆき、2004年9月7日に、ごく浅いところでM4.3の地震が発生しています。下図は、この地震活動をまとめたものです。活動域は長岡駅付近から東南東へ鋸山付近まで分布しています。断面図は震源分布の長辺方向(西北西－東南東)に切ったもので、震源が西北西側に深くなっているのが判ります。位置図の右側に引いた赤線は明瞭なリニアメントで、断面図で震源がちょうどこの付近で地表に達しており、関連している断層が存在している可能性がありそうです。注目すべきは、断面図に示した、この前兆的な地震活動の最深部19ｋｍで発生した2003年11月6日のM2.2の地震で、これは中越地震の起震断層の延長上で発生しているようです。実際、中越地震発生日にこの地震の3km浅でM2.9の余震が発生しています。おそらく上部地殻・下部地殻境界付近では、前兆的な地震活動を発生させた断層と中越地震の起震断層が収束していると思われます。境界付近のスベリが、先行して中越地震の1年以上前から発生していた可能性も考えられます。
2005年8月21日に、新潟県中越地震震源域の約10km西側でM4.7(気象庁一元化震源)の地震が発生し、長岡市(旧小国町)で震度5強、小千谷市で震度5弱を記録しました。深さは18kmで、これも上部地殻・下部地殻境界付近で発生した地震です。下図は、その活動域を含む平面・断面図です。平面位置としては、新潟中越地震で活動しなかった十日町断層などの信濃川断層帯との関連を感じますが、断面図を見ると判るように中越地震の起震断層の下部延長上のデタッチメント上昇部付近で発生している活動と思われます。信濃川断層帯に関連するデタッチメントはこれより浅いところに平行して存在しているように見え、デタッチメントが複数存在する可能性もあります。この付近は中越地震の震源域南西側で、前記の震源域北端付近の前兆的な地震活動から想定されるデタッチメントの先行スベリは震源域北側で発生しており、震源域南側ではデタッチメントの先行スベリがないまま地殻上部の断層が引きずり出されるように動いたのではないか、そして8月21日に始まった地震活動は、上部地殻の応力変動が伝わって発生したものと推測できるかもしれません。また、2005年6月20日にこの活動の約15km南西側でM5.0、深さ14.5km(気象庁一元化震源)の地震から始まったクラスタ活動が減衰しながらも継続していますが、これも同様の性格の活動と言えそうです。
