地震波形の研究 Earthquake Wave Study
EWS46 2019年1月26日熊本地震の
「八女」「宇土」「久留米」に現れている爆発型地震の証拠

黒月解析研究所 黒月樹人(KULOTSUKI Kinohito)

地震波の研究ブランチページへもどる

 はじめに

 2019年1月3日に熊本の和水町で震度6弱を記録した地震がありました。
 2019年1月26日に、同じ和水町で震度5弱を記録した地震がありました。
 震源の位置がまったく同じで、震源の深さも10kmと同じです。震度が小さくなっているので余震と見なされていることでしょう。
 ところが、この震源から8kmほど離れた観測点の「山鹿」で観測された地震波形を観察してみると、1月3日の波形より、1月26日の波形のほうが、より爆発型地震波形の特徴が強く現れているものでした。2度にわたって、地下10kmの深い地点で、いったい何が、このような現象を生み出しているのでしょうか。どのようなメカニズムで、等方的な爆発と同じ動きが生まれているのでしょうか。
 この2つの地震にはいくつもの謎があります。
 観測点の「山鹿」での地震波形が、他の地震のどの観測点でも見られない爆発型の地震波形を示しているにもかかわらず、「山鹿」に対して、震源からの距離が同じくらい近い、「玉名」や「玉名H(地下と地表で観測)」では、通常の地震波形が観測されています。
 しかし、震源からの距離が、もう少し離れているいくつかの観測点で、もともとの震源でさいしょに何かが爆発的な現象を生み出したと考えられる地震波形が観測されています。
 今回は、これらについて示しします。

図1 「震源」と観測点「山鹿」「久留米」「八女」「宇土」「玉名」の位置
(※国土地理院の距離と方位角の計算[2]より構成)

 「山鹿」の地震波形

 次の図2は「山鹿」の地震波形です。前回のEWS45で取り上げたものを再録しました。
 とくに何の特徴もない、ごくごく平凡な波形のように見えるかもしれませんが、これまで日本で数多く起こって来た、自然な断層ずれによる地震の波形では、さいしょのP波の振幅がもっと小さく、それからいくらか遅れて、大きな振幅で低周波数のS波が現れるというものでした。それに対して、この「山鹿」の地震波形では、さいしょに大きな振幅のP波が、3つのチャンネルのいずれにおいても現れ、そのあと、UDチャンネルではS波を捕らえにくいのでS波が観測されないことも多々ありますが、観測しやすいはずのNSチャンネルとEWチャンネルのいずれにおいても、S波がめいりょうに観測されていないというのは、とても異常なことなのです。このような地震波形を生み出す現象として、何らかの爆発現象が対応するということが知られています。

図2 「山鹿」の地震波形
(画像をクリック → 拡大画像へ)

 「玉名」の地震波形

 図1の地図で、和水町を通る九州自動車道の近くにあるマークが震央位置です。この地下10kmに震源があるということになります。
 この震源に対して、「山鹿」と「玉名」は、震央距離で8.2km(山鹿)と8.8km(玉名)と、ほぼ同じくらいなのに、図2の「山鹿」に比べ、図3の「玉名」は、こんなに違います。
 「玉名」の地震波形だけを見ると、まるで、このときの地震が、自然な断層ずれによって生じたものだと考えてしまいそうです。
 しかし、それでは、図2の「山鹿」の地震波形や、図4以降で示す「八女」「宇土」「久留米」の地震波形について説明することができません。

図3 「玉名」の地震波形
(画像をクリック → 拡大画像へ)

 「八女」の地震波形

 図4「八女」の地震波形を、図3「玉名」の地震波形と見比べると、NSチャンネルのP波の振幅が「八女」においては、S波の振幅に対して、かなり大きなものとなっています。

図4 「八女」の地震波形
(画像をクリック → 拡大画像へ)

 「宇土」の地震波形

 「宇土」の地震波形では、NSチャンネルとEWチャンネルのいずれにおいても、P波の振幅が大きなものとして現れています。

図5 「宇土」の地震波形
(画像をクリック → 拡大画像へ)

 「久留米」の地震波形

 「久留米」の地震波形では、3つのチャンネルのすべてで、P波の振幅が大きいということと、EWチャンネルとUDチャンネルにおいて、P波のさいしょの震動が高周波のまま伝わっています。
 「久留米」は震央からの距離が36.8kmと、かなり遠くなっています。やや遠い方が、より深い地層部分を伝わるので、このように現われるのかもしれません。

図6 「久留米」の地震波形
(画像をクリック → 拡大画像へ)

 考察

 この地震では、観測点によって、さまざまな地震波形のパターンとして現われるという、むつかしい謎があります。地震学の教科書(があるのかどうか知りませんが)どおりには解釈できないような、複雑な現象が起こっているようです。
 今回の地震の波形について調べてゆくうちに、ふと、次のようなことに気がつきました。
 2018年に起った大きな地震の中で、大阪府北部地震や北海道胆振東部地震では、P波のはじめのところに、大きな振幅のひし形パターンがあることを取り上げてきました。

 これらのパターンは、今回の2019年1月の2つの熊本地震における、「八女」「宇土」「久留米」のような、震源で何か爆発現象が起こったことの「証拠」なのではないか。
 これまでの地震では、そのような爆発現象を地震波形としてとらえる観測点が得られなかっただけで、局所的な現象として、何かが地下で爆発していたのかもしれない。
 今回の2019年1月の熊本地震では、「山鹿」という観測点が、ちょうどよいところに位置していた、ということなのかもしれない。
  (Written by KLOTUKI Kinohito, Feb 1, 2019)

 参照資料

[1] 防災科学研究所(NIED)の強震観測網(K-NET.KiK-net)
[2] 距離と方位角の計算(国土地理院)

 

地震波の研究ブランチページへもどる