2．伊豆半島の地殻活動

①　地殻活動の概観

　沈み込むフィリピン海プレート上にある伊豆半島は活発な地殻活動が継続しており，多様な地

殻活動が報告されている。特に最近の特徴的活動は群発地震の継続的発生と異常隆起に特徴づけ

られる。

　1930年代は伊豆半島の地殻活動は活発であった。群発地震の発生と減衰が繰り返した中で，

Ｍ＝5.4が二度と最大地震のＭ＝5.8が発生した。その後，11月初めから内陸部においても多数

の前震とみなされる地震が発生し，11月26日に北伊豆地震（Ｍ＝7.0）が発生した。また，伊東

を中心とする海岸沿いの南北約40キロの水準路線の測量は1930年から4回実施されているが，い

ずれも隆起を示し，積算すると35cmの隆起量になっている。群発地震活動が低下した後も隆起し，

北伊豆地震が起こった後1933年ころも隆起が継続したのが特徴であった。

　その後，伊豆半島においては小さな活動（1932，1934年等）はあったが静穏な状態が継続して

いた。1974年に伊豆半島沖地震（Ｍ＝6.9）が発生してから活発になり，1978年伊豆大島近海地

震以後，川奈崎沖および伊豆半島東方沖に群発地震の活動が活発化し，1993年までに約23回にも

及ぶ群発地震が繰り返し発生した。群発地震の発生回数の時間変化を見ると前半の場合には地震

の起こりかたがバースト的で群発地震の末期でも回数の多いバーストが繰り返し起こった。後半

の場合は群発活動の開始が急激でバースト性が顕著でなく群発地震の減り方がスムースであった

　（図Ⅱ－2－1）。

　一方，1976年以降，内陸部の冷川峠付近に中心をもつ隆起が進行し，その後，海岸寄りに移動

した。水準測量が毎年行われるようになった1980年以降でも積算された隆起のピークは1990年ま

でに24cmに達し，その位置は東海岸に位置している。特に群発地震は隆起のピークが東海岸の富

戸付近に位置しているときに発生している（石井，1989＆1992）。東海岸に験潮場が設置された1

973年からの隆起量は50cm程度に達している。これに対して西海岸においては年に5㎜程度の沈

降で駿河トラフをはさんで面しており東海地震予知に重要な観測地点である御前崎と同じ程度の

変動が継続している。

②　1989年伊豆半島東方沖地震と海底噴火の経緯

　1989年5月21日から川奈崎付近に群発地震が起こり始め，その後静かになったかに見えた。し

かし6月30日以降，再び微小地震が起こり始め7月4日から有感地震も発生し，7月7日には

Ｍ＝5.2，7月9日にはＭ＝5.5が発生した。微小地震の震源域は一部は陸地にもおよぶととも

に1988年の群発地震などと比較して震源が浅くなっているのが特徴であった。その後，地震数は

減少したが，7月10日には微動の兆候が現れ，7月11日から微動が発生し始め広い範囲で観測さ

れるほどになった。7月5日に続いて13日には地震予知連絡会強化地域部会が開かれた。部会終

了直後の18時頃から大振幅の連続微動が発生し始め，18時28分海底噴火に至った。しかしながら

地震活動は海底噴火が発生したにもかかわらず減衰していった。火山噴火予知連絡会も7月12日

に拡大幹事会を開催した。海底噴火直後にも拡大幹事会を開催し会長コメントを発表した。6月

30日の群発地震の活発化にともなって東伊豆および網代の体積歪計に地震活動に対応した歪変化

一267一

が記録された。川奈の傾斜計は5月21日および6月30日からの群発地震にともなった異常傾斜変

動を記録した。この付近においては伊東～初島測線の自動光波観測およびGPSによる初島～川

奈間の距離変化連続観測が行われており，最大地震発生の前から距離が異常に伸び始め噴火前ま

でに約20cmに及ぶ伸びが観測された（図Ⅱ一2－2）。噴火後は距離変化は落ち着いたが群発地

震発生から海底噴火にいたる連続的な距離変化を観測することが出来た。これらいずれのデータ

も有感地震が頻発し始め，地震回数も増加した7月4日頃から異常変化が始まっている。また伊

東と初島におけるGPS連続観測によっても異常変動のベクトル成分が明らかになった。

　宇佐美，赤沢等における温泉の温度や自噴量も同じ頃から異常変化を示している。伊東市にお

いては地下水・温泉の温度変化，ラドン濃度にも異常が観測され，特に大島においては微動の発

生にともなって急激な温度低下が観測された。

　水路部の測量船「拓洋」は7月13日群発地震震源域において海底地形測量等を実施していた。

噴火直前に手石海丘を通過し海底地形を測量した。その直後，船底に異常な衝撃音を感じた後，

海底噴火を発見した。噴火の写真撮影，ビデオ撮影，衝撃音の録音などに成功した。その後の海

底地形の測量により，手石海丘の大きさは比高25m，直径200m，深さ30～40mであることが明

らかになった。

　噴火後展開された有線，無線を用いたテレメータによる高精度観測により，それまでのルーチン

観測では分離できなかった震源域が3つのグループに分離できることが明らかになった。又1930

年の群発地震の震源再決定された結果と比較すると手石海丘付近の活動が過去の活動およびマグ

マの移動と関連していることが明らかになった。

　手石海丘から2㎞以内の海底に7月7日から海底地震計が設置されており震源近傍の地震観測

データが得られた。また人工衛星を用いた地震観測データの伝送も初めて試みられた。・

　プロトン磁力計による全磁力の永年変化観測によると1984年～1985年頃から伊東市の新井およ

び吉田観測点において全磁力の減少，初島観測点において増加の傾向が観測されておりマグマ活

動との関連も考えられていた。

　伊豆半島における定期的な水準測量が海底噴火前の6月に実施されたが，その結果，東海岸で

1年間に4cmも隆起したところがあり，緊急に伊豆の東海岸を南北に通る水準路線における測量

が実施された。その結果によると伊東市付近において海底噴火前に8cmにおよぶ隆起が観測され

たが，これは1930年の変動と類似している。

　伊豆半島の小室山を中心にした光波測量の観測網においても噴火後の測定により，9cmから数

cmにわたる変化が観測されており，初島との距離変化測定も20cm以上の伸びが測定された。

　地震火山活動を発生させる場を知るための地殻構造調査も群発地震活動の起こっている海岸沿

いにバイブロサイス反射法により実施された。それにより貫入岩体に対応する速度の速い構造が

見だされた。

　重力観測によっても水準測量に相当する隆起の分布が得られていた。

　地震活動が減衰し群発地震発生前のレベルに戻った9月の末頃には各種観測データも落ち着い

たが機動観測の活躍は今後の有効な観測体制について考えさせた。

一268一

③　群発地震活動と海底噴火

　図Ⅱ－2－3は気象庁の鎌田における地震回数である。1980年から1993年までに約23回にも

及ぶ群発地震が繰り返し発生した。1989年に伊東沖において海底噴火が発生したが無線テレメー

タを用いた高精度観測により群発地震の震源分布が精度よく決定された。一方，同地域では1930

年2月～5月に有感地震3600個以上を含む伊東沖群発地震が発生している。東北大学ではその地

震の震源を再決定し海底地震発生直後の群発地震の震源分布と比較している（図Ⅱ－2－4）。

それによると震源分布の違いや特に震源の深さの浅くなっていることが明瞭である。

　図Ⅱ－2－5（a）は伊豆半島東方沖における最近13年間の震源分布を示しているが，群発地震

発生領域が分かりやすい。また，図Ⅱ－2－5（b）は伊東（川奈）観測点のボアホール傾斜計によ

る観測開始より約4.5年間の傾斜変動と伊豆半島東方沖に発生した日別地震回数を示している。

これまで6回の群発地震のいずれに対しても明瞭な傾斜変化（矢印）が記録されたが，1993年9月

中旬からは従来と異なる変動が現われているのが注目される。図Ⅱ－2－6は1989年伊豆半島東

方沖の地震・火山活動に伴った地殻変動を示している。図Ⅱ－2－6（a）は伊東（川奈）観測点の

ボアホール傾斜記録と群発地震数の比較であるが地震活動の盛衰と傾斜変化の間には，非常に良

い相関が見られる。図Ⅱ－2－6（b）はGPSにより検出された，初島に対する伊東（川奈）の位置

変化であり，海底噴火前後の変動が見られる。

　1980年から伊豆半島における水準測量が建設省国土地理院により半島全体に精度よく行われる

ようになったが，地理院のデータから時問空間変化を計算し，1年間の変化量の時間変化を示し

たのが図Ⅱ－2－7である。隆起のピークの位置の変化と年間の隆起量が明らかである。また，

図Ⅱ－2－8から1989年の噴火前1987年ころから海岸付近の上下変動が加速しているのが見られ

る。

海底噴火にともなう地殻変動を説明する断層モデルなども調べられている（Okada＆Yamamoto，

1991）。

④　海底噴火後の特徴的地殻活動

　（1）地震活動と震源分布

　　海底噴火発生後伊豆半島東方沖の群発地震活動は，1990年は静穏であったが1991年から再び

　活動が発生し始めた。特に1993年には活発な地震活動が発生した（図Ⅱ－2－3）。1月10日

　から1月18日まで気象庁の鎌田において2,064回の地震を観測し最大地震はＭ3.8であった。

　　1992年5月以降，地震研究所の伊豆における地震観測点が全てテレメータ化し，伊豆半島東

　方沖に発生する地震の震源決定が格段によくなった。1993年1／1～1／31における震源分布

　図（図Ⅱ－2一9（a））を見ると震源が3つに分かれているのが明白である。主な活動は8－1

　2km付近であるが3～5km付近の浅い活動も認められ，震源の深さの変化に関する議論も可能

　になった。1993年5／26～6／21日頃にかけて1989年7月以来もっとも活発な群発地震活動が

　伊豆半島東方沖の潮吹崎付近に発生した（図Ⅱ－2－9（b））。この活動は潮吹崎付近，『潮吹崎

　沖合い，川奈崎沖，冨戸沖と内陸部にに見られた。1月の活動と異なるのは3～4㎞と8～12

　㎞に起こっていた震源が4～8㎞の深さに発生している。その後8／1～12／31の震源分布は

　内陸部の活動がめだつようになるとともに従来と地震活動の様子が異なってきた（図Ⅱ－2一

一269一

9（c））。

（2）地殻変動の変化

　群発地震活動と地殻変動連続観測データはしばしば対応した変化を示している。図Ⅱ－2－

10は1994年5／15～6／30における体積歪計，傾斜計と地震活動との比較が示されている。地

震活動の活発化に対応して地殻変動に明瞭な変化が観測されている。地震発生数が少なくなっ

た場合でも地殻変動の変化から地殻活動の推移に関する情報が得られることが経験された。図Ⅱ

－2－11は気象庁の網代と東伊豆観測点の歪観測データと群発地震の数との比較であるが非

常によく対応している。図Ⅱ－2－5において指摘したように地震の震源分布の変化に対応し

て1993年9月ころから地殻変動の様子が変わってきている。

　図Ⅱ－2－8で示した上下変動の後の1990～1993の水準測量の結果が図Ⅱ－2－12に示され

ている。伊東検潮場から伊東市にかけて隆起があいかわらず顕著である。特に海岸における隆

起は異なる期間においてパターンの異なるものの積算の結果である（地理院，1994a）。

　図Ⅱ－2－13は伊東から宇佐美と初島までの距離変化の測定結果である。伊東と初島間では

1989年の伊東沖海底噴火にともなう25cm近い大きな伸びの変動のほかに1993年の6月初めの異

常な伸びが顕著である。伊東と宇佐美間では6月には変化が見られないが9月から異常な変化

が観測されている。川奈における精密辺長測量の結果が図Ⅱ－2－14に示されている。1993年

の5－6月にかけた地震活動に対応してすべての測線において伸びが観測された。図Ⅱ－2－

15は伊東光波基線の測定結果である。地震活動に対応した変化と考えられる大室山・小室山と

宇佐美の大きな距離変化が観測されている。図Ⅱ－2－16は伊東地区におけるGPSの連続観

測結果である。1993年9月から10月にかけてHKW－HATの約10c皿の冷川峠付近の隆起の変

化が明瞭に記録されており，GPSの有効性が確認された。

（3）その他の観測

　図Ⅱ－2－17は地下水観測の結果である。1993年5月26日から6月初旬にかけて発生した伊

豆半島東方沖群発地震にともないEDY観測点の水位は5月27日から異常上昇した。上昇の割

合は5cm／日で6月1日頃まで続き，その後地震活動が静穏化するにつれて上昇速度も鈍化し

た。これらの変化は体積歪計の変化など地殻変動の異常と類似している。図Ⅱ－2－18は重力

測定の結果である。地震活動の変化・異常隆起に対応すると見られる重力パターンが観測され

ており，地殻内の変化が推定される。地磁気全磁力，地磁気変化3成分，地電位などの観測も

行われているが図Ⅱ－2－19には全磁力の観測結果が示されている。人工的な騒乱の影響を受

けている観測点もあるが隆起域に近いTGS（遠笠）やRKB（鹿路庭）などにおける9月頃からの

変化が気になるところである。図Ⅱ－2－20に長基線地電位観測の結果を示す。

⑤　まとめ

　1989年の海底噴火以後の地殻活動は以下のようにまとめられる。

　　1,1989年の海底噴火以後、群発地震活動は静穏であったが1993年に活発になった。

　　2,1993年1月における地震では活動は3つに分かれており，浅い活動は震源の深さ3～5㎞

一270一

であったが5月から6月の活動はその空白部分を埋めるように発生した。

3　群発地震活動に伴い地殻上下変動，地殻変動連続観測，光波測量，GPS観測，重力．地磁

気，地下水なと多くの観測に異常変化が観測された、

4　1993年9月頃から地震発生の様子がそれ以前と異なり，発生域が分散するとともに内陸の地

震が目立つようになった

5　1993年9月頃から地殻変動連続観測のデータにも以前と異なる変化を示しはじめた。また，

GPSの観測によっても内陸部の隆起が観測された、、

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　［石井　紘］

　　　　　　　　　　　　　　　　参　　考　　文　　献　

1）地震研究所地質移動班：地震予知予知連絡会会報，43（1990），253－257．

2）石井　紘：地震研究所彙報，64（1989），313－324，

3）石井　紘：地震研究所彙報，67（1992），67－77．

4）茂木清夫:伊豆東方沖群発地震，地震予知連絡会20年のあゆみ（1990），203－217．

5）青木治三：地震ジャーナル．　8（1989），48－51．

6）東北大学理学部：火山噴火予知連絡会会報，48（1990），21－25．

7）Yamamoto，E.et　al.　：J．Phys.Earth，38（1991）．　165－175．

8）Shimada，S．et　al.　：Nature，343（1990）．631－633、　

9）Okada，Y．and　Yamamoto，E．：J．Geophys．Res．，96（1991），　10361－10376。

10）気象庁，1994，地震予知連絡会会報，51（1994），292－309．

11）国土地理院：地震予知連絡会会報，51（1994a），373－400．

12）国土地理院：地震予知連絡会会報，52（1994b），272－290．

13）地震研究所光波移動班：地震予知連絡会会報，52（1994），29I－295．

14）東京大学理学部：地震予知連絡会会報，51（1994），430－432。

15）　Sato，T．　et　al．　：　Ｇeochem．J．，　26（1992），　73－83．　　

16）地震研究所測地移動班：地震予知連絡会会報，52（1994），308－310．　

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図Ⅱ－2－1　気象庁の鎌田で観測された地震の1時間当たりの回数の時間変化。群発地震の総

　　回数が5000以上のものを時間順に示す（茂木，1990）。

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図Ⅱ－2－2　伊豆半島東方沖の群発地震および海底噴火に関連した地殻変動（青木，1989）

　　上図：伊東初島問の光波測距による距離変化（東京大学地震研究所による）

　　中図：伊東（川奈）における傾斜変化（防災科学技術研究所による）

　　下図：網代および東伊豆の体積歪計の記録（気象庁による）

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図Ⅱ－2－4　1989年の海底噴火直後から観測された地震の震源分布（点）と同じ手法により再決

　　定された1930年伊東群発地震の震源分布（黒丸）。田印は1930年の観測点，　＋印は1989年の観

　　測点を示す（東北大学，1990）。

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図Ⅱ－2－5：（a）伊豆半島周辺の18観測点のデータのみを用い，観測点補正値を加えて再決定し

　　　　　　　　た震源に基づく，伊豆半島東方沖における最近13年間の震源分布。N60°W方

　　　　　　　　向30km，N30°E方向15km，深さ0～25kmの範囲の震源約20,000個の分布を立

　　　　　　　　体的に示した。

　　　　　　（b）伊東（川奈）観測点のボアホール傾斜計による，観測開始より約4.5年間の傾斜

　　　　　　　　変動。図の下部は伊豆半島東方沖に発生した日別地震回数を示す。これまで6

　　　　　　　　回の群発地震のいずれに対しても明瞭な傾斜変化（矢印）が記録されたが，1993

　　　　　　　　年9月中旬からは従来と異なるタイプの変動が現われている。（岡田による）

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10　20　　18月

図Ⅱ－2－6　1989年伊豆半島東方沖の地震・火山活動に伴った地殻変動。

　　（a）伊東（川奈）観測点のボアホール傾斜記録と群発地震数の比較。地震活動の盛衰と傾斜変化の間には ，非常に良

　　　　い相関が見られる（Yamamoto　et al．，1991）。

　　（b）GPSにより検出された，初島に対する伊東（川奈）の位置変化（Shimada et al.，1990）。

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　図Ⅱ－2－8　伊豆半島東海岸における上下変動の時間変化（石井，1992）

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図Ⅱ－2－9　伊豆半島東岸における地震の震源分布（地震研究所による）

　（a）1993年1／1～1／31における震源分布

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　　　　　　　　　　　　　図Ⅱ－2－9つづき

　　　　　　　　　（b）1993年5／26～6／30における震源分布

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　　　　図Ⅱ－2－9　つづき

（c）1993年8／1～12／31における震源分布

一282一

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（A）

　　　　　伊豆半島における地殻変動観測結果（1993．05．15～1993，06．30、時間値）

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鎌田地震回数　鴇，年　　　　　　　5月

図Ⅱ－2－10　1993年5／15～6／30における体積歪計，傾斜計と地震活動との比較が示されている（気象庁による）

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　　東伊豆及び網代の体積歪変化と伊豆半島東方沖の地震活動

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図Ⅱ－2－11東伊豆及び網代観測点の体積歪変化と伊豆半島東方沖の地震活動（気象庁による）

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　図Ⅱ－2－12　1990年～1993年の伊豆半島における水準測量結果（国土地理院，1994a）

　　　　　　　　　　　　　　　　一285一

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　図Ⅱ－2－13　伊東から宇佐美と初島までの距離変化の連続測定結果（地震研究所による）

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図Ⅱ－2－14　川奈における辺長測量観測結果（国土地理院，1994a）

一287一

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図Ⅱ－2－15　伊東光波基線の測定結果（地震研究所，1994c），辺長変化の単位はmm。

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　　　　　　　　［TO（伊東）HAT（初島）KOM（小室山）　USA（宇佐美）　HKW（冷川峠）

図Ⅱ－2－16　伊東地区におけるGPSの連続観測結果（国土地理院，1994b）

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図Ⅱ－2－17　伊豆半島東方沖地震活動（1993年5月26日から6月初旬）に伴って観測された変

　　化：伊東における水位（EDY），水温（HRN），東伊豆における体積歪計（気象庁），鎌田にお

　　ける地震回数（気象庁）（東京大学理学部，1994）。

一290一

（C）

最近6ケ月の重力変化93Ma頭ロne（群発活動中）

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図Ⅱ－2－18 1993年1月及び5月の群発地震活動前後における重力測定の結果（地震研究所，

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一一一図Ⅱ－2－19　地磁気全磁力の観測結果（本蔵義守による）

　　（a）伊豆半島北東部における地磁気・地電流関係の観測点の分布（●：全磁力観測点，■：

　　地磁気変化観測，◎：地電位観測）

一292一

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　　　　　　　　　　　　　　　　図Ⅱ－2－19　つづき

（b）河津（KWZ）観測点を参照点とした時の各観測点における全磁力の5日平均値の変化。

縦軸の一目盛りは1nTである。

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図Ⅱ－2－20　長基線地電位観測結果。左上図は観測点の配置で，KAKは地磁気を観測してい

　　る柿岡地磁気観測所。右図は上から，三島での日降水量（mm），2番目からll番目までが地

　　電位の日平均値（mv），下から3つは地磁気変化の南北，東西，上下成分の日平均値（nT）。

　　図の上の方に観測網付近の地震・火山活動を示す（気象研究所・地磁気観測所による）。

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