降雨と浅発地震
活断層破砕帯の小さな動きから“雨降って地動く”現象が突き止められ、
きわめて困難視される中規模直下型地震予報の有力な手がかりになりそうだ

尾池和夫      「自然」1977年6月号、pp.44-57.

第1表 地震直前1週間以内に降雨のある率と平均の降雨日数。

第1図 降雨と破砕帯の動きと地震活動の関係。1976年9月の17号台風による豪雨の前後の様子。
第2図 山崎断層と揖保川、加古川などの位置。
第3図 唐山地震による線路や道路の被害の状況。
第4図 活断層と浅発地震の分布。
第5図 雨と地震の季節性。
第6図 生野の山はねや誘発地震の規模と雨との関係。
第7図 地震前後の降雨の様子。横軸の0の位置で重ね合わせた時の降雨の頻度を、条件を変えて示す。
第8図 破砕帯の動きと地震活動との関係。
第9図 山崎断層の地震と降雨と揖保川の水位。
第10図 急激な川の増水と地震と集中豪雨。

1.研究のきっかけ

 1976年9月の17号台風は各地に豪雨をもたらした。兵庫県宍粟(しそう)郡安富町の地殻変動
観測所に設置してある雨量計の針は、9月8日の12時から急激に動きはじめ、9日5時までに約97m
mの雨量を記録し、しばらく休んだ後、同日14時から再び動きはじめ、12日18時までほとんど連続
してさらに573mmの豪雨を記録した。
 この時、テレメーターシステムによって研究所に送られてくる地震計の記録を見つめながら、私はい
つ地震が起るかと心待ちにしていた。9月8日の14時29分と9月11日の2時42分とにマグニチ
ュード(M)3以上の地震が和歌山に起った。記録計のペンは振りきれたけれども、これは私の待って
いる地震ではなかった。京都府から兵庫県にかけての地域で、私の考えによれば、豪雨の始まりから4
〜6日後に地震の発生の確率が最も高くなるはずである。それは9月12日から14日頃ということに
なる(第1図)。
 9月12日には、和歌山以外たいした地震活動はなく1日が終った。翌13日、昼食をすませて記録
室へ入った直後、ペン先が動き始めた。12時51分、M2.5で震源は兵庫県市川上流の神崎町近く
である。しかし、期待に反して小さい。少々がっかりして、9月14日の昼間をすごしたが、夕方にな
って17時26分京都市にM2.5、さらに21時14分同じ所にM1.8と、ようやく記録がにぎや
かになってきた。21時42分、今度は記録計の針はいっぱいに振りきれながら、各観測地点から送ら
れてくる信号を次々と大振幅で記録紙の上に描いてゆく。京都府北部和知町付近にM4.2の有感地震
が発生したのだ。私は今まで、地震が起ってこんなにうれしいと思ったことはなかった。9月15日は
和知にM2.7の余震、市川上流にM2.2、さらに京都府亀岡市付近にM1.7と地震活動は続いた。
 周辺地域では、和歌山のほかにも、9月16日岐阜県にM3.9が起り、また、18日には広島県の
M4.0の地震が17号台風でみだれ続けた新幹線のダイヤに、さらにみだれを加えることとなった。
 兵庫県宍粟郡山崎町を通って、延々80kmに及ぶ断層がほぼ北西ー南東方向に走っている。この断層
は、山崎断層と呼ばれる水平左ずれの活断層である。その中央付近、山崎町の東隣の安富町に、この断
層の破砕帯をまたいで伸縮計が設置されている。この伸縮計は、降雨の後での破砕帯の短期的な変動を
たびたび記録している。記録をよく見てゆくと、急激な雨量の増加や、久し振りに降った雨の後、時々
その影響による短期的変動が異常に大きな振幅で記録されることがある。その時、その断層に沿って微
小地震活動が活発化する。このような現象に、私がおぼろげながら気づいたのは、1976年の4月だ
った(第2図)。
 宇治市にある防災研究所の記録室には、兵庫県下では、大屋・三日月・泉の3観測点の地震計の信号
が常時電話線で送られ、連続記録されていて、時々刻々の地震活動の様子を知ることができる。ところ
が、残念ながら安富の伸縮計の記録は現地のトンネルの中で取っているため、3週間に一度しか回収し
ていない。地震活動と破砕帯の動きに興味を持った私たちは、しかたなしに、地震の記録を見ながら、
次の回収までに、伸縮変化のパターンを逆に予想してみるというゲームをすることとなった。結果は良
く、予想が当ることが多かった。5月半ばに大きな異常変動とともに地震活動があり、その時をきっか
けとして、雨と破砕帯の動きと地震活動との関係は、ゲームから研究テーマへと昇格することとなった。
 活断層系に沿って起った最近の地震と、その地域での降雨データを集め、一方では山崎断層での微小
地震活動と降雨量の変化や、川の水位変化のデータを集めた。17号台風の時の私の期待は、それらの
データの大ざっぱな整理と統計をすませた結果に由来するものであった。
 太陽観測で有名な南米、ペルーのウワンカイヨ観測所で長期間地震観測を担当しているペラレス(P
erales)技師が1976年4月から約半年間、地震学を勉強するために来日し、ちょうどその頃
われわれの研究室で毎日一緒に仕事をしていた。時時、部屋へのぞきに来ていた彼に、たまたまその時
描いたばかりの統計の図を説明して、降雨の季節変化と地震活動のそれとがよく合っていると言うと、
彼は手を打って喜んだ。地震計の記録を整理しつづけてきた彼の経験の中に、雨季に地震が多いという
印象がはっきり存在していたのである。農業を営むウワンカイヨの人々にとって、最も重要なのは気象
の変化である。彼はよく農業について語り、一緒に旅行していても日本の農村に興味を示した。
 このようないろいろの出来事に刺激され、勇気づけられながら、私は雨と地震という問題に、しばら
く神経を集中することとなったのである。「動かざるごと山のごとし」ではない、と以前本誌(「微小
地震と地殻の活動」、1974年4月号)に書いたことがある。今度は「雨降って地固まる」ではない、
というのが、本稿のテーマである。

2.「雨と地震」の研究

 文献を調べると、同じテーマによる研究成果がすでにいくつか得られていた。私が最初に思い出した
研究は同じ京都大学の大先輩である小沢泉夫教授の講演であった。小沢泉夫(1969)は京都市と大
津市の境界近くにある旧東海道線の逢坂山トンネルの中で、伸縮計などを使って1947年以来地殻変
動の連続観測を行い、地震と地殻変動との関係や、地球潮汐ひずみの研究を長期にわたって続けている。
1966年3月10日、京都市の北東部にM4.6の浅発地震が発生した。震源は、この逢坂山トンネ
ルから16kmのところだった。3月2日から8日にかけて、京都には100mを越える降雨があり、伸
縮計の記録には、この雨による土地の変形が大きく残っていた。彼は、このような気象変動などによる
影響を取除いて、本来の地下に起因する岩盤の変形を見出すため、同方向に多くの伸縮計をおき、いわ
ゆる群列方式による観測を試みていた。このように、地殻の変動を観測する研究者たちを最も悩ませて
いるのは、降雨後の大きな異常変動がノイズとなって数日から数十日にわたって残ることであった。こ
の地震の際に観測された地殻ひずみについての小沢の論文には、雨の影響を取除く工夫が述べられてい
るだけである。ところが1968年8月18日京都府船井郡和知町にM5.6の地震が、さらに8月2
7日京都市にM4.9の地震が続けて起った時、彼は特にこれらの地震の先行現象を注意深く調べた。
その結果をまとめた論文の中で、小沢は豪雨が地震発生に何らかの影響を与えた可能性を考え、8月1
8日の地震は「稀に長い乾燥期に終りを告げた豊かな雨期の開始と共に始まった」と表現している。
 1976年12月13日から日本学術会議講堂で第3回目の地震予知シンポジウムが開催され、私は
そこで山崎断層での研究成果を紹介するとともに、雨と川の水位と地震の関係について触れた。その直
後、地震予知連絡会の萩原尊禮会長から、ミシシッピー河の水位と地震の関係についての論文があるこ
とを教えられた。
 マクギニス(Lyle D.McGinnis,1963)は1900年以来の、ミズーリ州ニュ
ー・マドリッド付近での地震発生と、ミシシッピー河の水位の変化との間に、明らかな相関があること
を見つけた。季節的な変化を見るため、月別の地震発生回数(有感の地震)と月別の水位平均値の変化
率を計算し、それらが非常によく似た分布を示すことを見出した。地震は1月に最も多く(12回)、
6月に少ない(3回)、水位は1月から2月にかけて、最も急激に増加し、その差は平均2.5mほど
である。また、60年間を通じての、地震によって放出されたエネルギーの変化率の長周期変動のパタ
ーンが、水量の長期間にわたるゆっくりとした大きな変動と同じであることをも発見した。このような
事実から彼は、洪水や豪雨が地震発生の引金役となる短期的性質と、長い間のゆっくりした地殻変動に
水量の増減が作用し、それが地震の発生様式にも関係する、という長期的性質があると考えた。
 ニュー・マドリッド付近は、北アメリカ大陸の内陸では最も目立つ浅発地震の発生地域であり、地震
の分布は、ミシシッピー河本流の沖積平野の断層に沿っている。
 1977年1月17日から3日間、東京で開かれた日米地震予知セミナーでは、日本とアメリカの地
震予知研究者たちが、最新の研究成果を持ちよって充実した交流が行われた。降雨や河川の水位の急激
な変化が活断層に沿って起る微小地震の引金役となる、という私の講演に対しても、多くの参考意見や
資料が提供された。サウス・カロライナ大学のタルワニ(Pradeep Talwani)は帰国後
早速自分の校正刷りを送ってきてくれた。その内容は降雨によるダムの水位の急激な変化から46時間
遅れて、同じパターンで地震活動が急に高まる事実を紹介している。セミナーの夕食会の席で彼は、グ
ラスのかわりに紙と鉛筆を持ってこのことを熱心に説明してくれた。メンロパークの地質調査所のジョ
ンストン(Malcolm J.S.Johnston)の見せてくれた図は、地震活動が雨季に多い
ことを示していた。サンアンドレアス断層のあるカリフォルニアの雨季は冬である。彼は降雨とともに
気温の変動に注目すべきだと主張した。ジョンストンからも1月に数編の論文が送られてきた。
 1976年10月に北京で出版された『地震知識』という本には、大地震の予兆としてよく観察され
る現象の中から、動物、地下水、気象、音、光などについての異常現象が147例について記載されて
いる。これによれば、1976年7月28日の河北省唐山地震(第3図)の前夜激しい雷雨が震央地区
一帯にあったことや、1975年2月4日の遼寧省海城地震の直前、2月3日の8時から10時にかけ
て海城付近の気温は10°〜12℃
に突然上昇したことなどがわかる。日本での経験によれば、積雪の時0℃以上に気温が上ると雪どけが
始まり、10℃となると雪どけ水は50o程度の降雨に相当することがわかっている。
 1943年9月10日鳥取市を中心に1000人を越える死者を出したM7.3の大地震が発生した。
建築学会震災調査隊の鳥取県震災調査報告には「地震前約2時間前に大豪雨あり、雨水流は路上を滝の
如く流れた」とある。鳥取市湖山の気象台の測定ではその前の8日〜9日の雨量は25oであった。た
だし、この記述は「火災状況」の節にある。鳥取大学の西田良平氏がこのコピーを届けてくれた。
 西田氏は京都大学の田中豊氏とともに生野鉱山の山はねや廃鉱への注水による誘発地震の研究を進め
ている。田中氏は、やはり地殻変動の連続観測を長年手がけてきた専門家の一人だが、「せっかく地震
の前兆現象をとらえたと思っても、直前に雨が降っててなあ」とこぼしていたことを記憶している。1
976年11月、メンロパークから来日したサベイジ(Savage)氏と、京都の町で飲みながら、
地殻変動と地震予知の話をした。鳥取地震の直前、生野鉱山に設置されていた傾斜計に記録された前駆
現象の話が出たが、彼は、あの時は雨が降っていたから、とデータの信頼性に疑問を持っている様子で
あった。「いや、実はその雨が地震の引金に…」とやりかけたが、その時はつくづく、酒にも英語にも
強くならなければだめだと思った。
 鳥取地震の前駆現象は、傾斜計で記録された世界最初のものである。同じ年の3月4日鳥取県加露沖
にM6.4の地震が発生した直後、京都大学の佐々憲三および西村英一両氏は、山陰に起る地震がいわ
ゆる”双子地震”である場合が多いことをもとに、さらに大きな地震の発生を予想して、6月から、兵
庫県生野鉱山の地下に傾斜計を設置した。こうして得られた記録が、現在進められている地震予知研究
の大きなよりどころとなっているのである。

3.水と地震

 アメリカのコロラド州デンヴァーの郊外で、放射性の廃水を深井戸に注入した時、それまでまったく
地震の発生していなかった地域であるにもかかわらず、小地震がその井戸の近くに発生し始めた。19
62年3月に注入が開始されたが、1967年にはついにM5以上の地震が数個も起った。松代群発地
震の活動域でも注水実験が行われ、注水の数日後に微小地震が増加することが確められた。
 ダムの建設後、貯水とともにその付近に地震が発生したという報告も多い。中国広東省の新豊江ダム
でも、1959年10月から貯水を始めた後、地震が発生し始め、最大のものは1962年5月になっ
て起ったM6.1の地震だった。これらの現象は、水圧の増加によって破砕帯に水がしみこみ、岩石に
浸透した結果、地震を発生させたことを示している。この性質を利用して、地震発生をコントロールし
ようとする計画もあり、ネヴァダ州で実験が行われることとなっている。地震発生が予想される場所で、
人工的に適度の規模の地震を起して地殻のひずみを解消しようということが計画されている。
 地震予知論としてショルツ(Scholtz)などにより提唱されているディラタンシー・モデルに
おいても、地殻の岩石内に発生した微小な割れ目に流れこむ水の役割が重要である。温泉の状態は地震
発生の前後で大きく変化することが多い。また、地震発生前に地下水位が変化する例も多く報告されて
いて、特に中国では、地震予報を出すための重要な資料となっている。
 地震後の地下水の異常は、地震による地下の変化のためにその流れが変ったと考えられる場合も多い
が、地震前の変化はどのようなメカニズムで起るのか、明瞭な説明はまだされていない。
 井戸水の水位を測ることは比較的簡単な仕事で、中国での地震事業のための大衆の活動の中で、最も
多く行われていることであり、また、その中で最も効果を発揮している要素でもある。日本でも、井戸
を持つ家は多い。例えば「なまずの会」のメンバーのように、熱心な人々による根気強い地下水の測定
が、地震予報のために役立つ重要な資料をやがて提供してくれるであろう。地震予報の仕事を実施する
場合、中規模以下の地震の前兆現象は現われる範囲が狭く、専門家の観測網にはとらえられない場合が
多い。このような時のために、大衆の仕事が重要であると考える中国のやり方には学ぶべき点がある。
 いずれにせよ、水と地震との間には切るに切られぬ縁があるらしい。

4.統計

 地震予知のことをまとめた本が何冊か出版され、今までに得られた多くの研究成果が、それらによく
整理されている。その内容のほとんどの部分は、地震の先行現象あるいは前駆現象と呼ばれる、さまざ
まの自然現象についての説明である。前震の発生、地殻変動、地磁気、地電流の変化、地下水位の変化
や地下水中の含有物質の変化、重力の変化、地震波伝播速度の変化、動物の異常な挙動など、みなそれ
ぞれに意味があり、大地震の直前予報はこれらの現象を総合的に観測することによって可能となる。
 これらの現象についての研究報告の中に、地震の先行現象を見つけることができた、という記述は多
く見出すことができるが、その逆に、観測をしていたにもかかわらず地震の先行現象を発見できなかっ
たという報告を探し出すのに苦労する。ある方法による予測の成功率を定量的に評価することは、地震
予知の方法論を体系的に整理しようとする時、どうしても必要な作業である。ところが案外このような
整理がまだ行われていないのである。何とかして地震発生を予測してみようという願望とあせりの現わ
れなのかもしれない。
 しかし、ようやく最近では、このような評価を与えながら、種々の現象を調べる傾向が出てきたよう
である。災害の予測については、うまく予知する方法について知るよりも、現在の予測技術が、いかに
頼りないものであるかということを認識しているほうが、本当はためになるのかもしれない。
 さて、それでは、降雨が地震発生の引金となるという仮説に対して、過去のデータはどのように答え
るであろうか。個々の具体例の前に一通り全体を見渡しておく必要がある。
 1961年から1972年までの日本の地震のリストが計算機のファイルの中にあった。西南日本の
内帯に起る地震はほとんど活断層系に深く関係していると考えてよい。これらの中からM≧4.0の地
震を選び出して、降雨との関係を調べることにした。第4図は北緯34°〜38°、東経131°〜1
38°の地域の活断層と、上記12年間のM≧4の地震(深さ60q以内)の分布で総数196個であ
る。このうち158個(81%)が陸地で、29個が海で起り、計算精度から考えどちらか判別しがた
い海岸沿いのものが9個あった。防災科学資料センターにある雨量の資料から、これらの地震で特に陸
地のものを中心に、その前後の雨量のデータを探し出してみると、158個のうち135個(85%)
の地震についてデータをそろえることができた。
 日本列島は有数の多雨地帯であり、かつ豪雨の多い地域でもある。しかし、年中雨が降るのでもなく、
大陸のある部分のように1年に一度の雨季という単純な降り方でもない。四季の変化は大きく、雨の降
り方も、気温変動と雨と地震とが一致するカリフォルニアなどの例と異なり、梅雨期と台風シーズンに
降雨量の分布は二つのピークを示している。第5図に雪の少ないところの例として岡山の場合を示す。
同じ図に、この降水量の変化率と、山崎断層での微小地震の月別頻度および西南日本の196個の地震
の月別分布とを比べてある。地震活動は、降雨量そのものよりも、その量が急に増える時、活発となる。
ミシシッピー河の場合やタルワニの研究結果などと同じ現象がここにもはっきりと現われている。ヒン
トは急激な水の増加が地震発生に対応するということにあるようである。
 このような地震活動が季節的に片寄る現象は、他の地域にもある。茂木(1969)は、1600年
以降の巨大地震(M≧7.9)について調べた。巨大地震は北海道・三陸の太平洋側沖合では2月から
5月にかけて発生し、特に3月に集中する。宮城県沖から関東・東南海道にかけての主として海に起る
大地震は、9月から1月までで、特に12月に集中する。この季節的な集中性はきわめて著しいもので
ある。この場合の原因は海流などの変動によるものかもしれない。
 鳥取地震の先行現象を記録した生野鉱山も今は廃鉱となったが、そこに発生した注水による誘発地震
の記録を西田氏が熱心に調べている時、ふと思い出して雨量のデータとつき合せて見ると、非常に興味
深い相関のあることに気がついた。
 生野の山はねや注水による誘発地震のマグニチュード(M)と、それらの発生直前に降った顕著な雨
の日雨量との関係、およびMと降雨から地震発生までの日数との間の関係をそれぞれ第6図に示してあ
る。この関係は、雨量の大きいほど、短時間の後に大きな地震が発生するという性質を示している。山
はねや誘発地震は自然地震に比べて極端に震源が浅く、地表でのいろいろの現象の影響を大きく受けて
いるため、このような性質がはっきり見られると考えることができる。
 それでは、さきほどの西南日本に起った自然地震の場合はどうだろうか。雨のデータの見つかった1
35個の地震について、整理してみた。地震発生の直前1週間に降雨のあった地震の数は第1表のよう
になる。ここで余震というのは本震以後10日以内に同じ地域に起ったもの定義してある。余震の性質
は、本震発生直後で、地震が非常に起りやすい状態になっている場合に相当する。このような時、引金
をひけば必ず弾丸は飛び出るであろう。
 先に述べたように日本では雨が多い。物理的意味はなくても偶然雨に出合う可能性が大きい。第1表
の下は西南日本の地震のよく発生する長野・岐阜から広島まで8ヵ所での、20年間のデータをもとに、
年平均降雨日数を求めたものである。下段の数字が、任意の1週間に、ある雨量以上の降雨の発生する
確率である。上の地震前の結果を下の平均降雨日数と比べてみると、雨量の大きい場合ほど、偶然の一
致と考えた場合よりはるかに高い率で、地震と雨が対応していることがわかる。実際は、たとえば、5
日間毎日10o以上降り続けたとしても地震の引となるのは最初の1日だから、第1表下段の偶然出合
う確率はもっと低いはずである。
 次にいろいろの条件のもとに選んだ地震のすべてについて、地震発生の日を横軸の同じ位置にして重
ね合せ、その前後1日ごとに、ある日雨量以上の雨の降った回数を加え合わせてみると第7図のように
なる。日雨量の下限を大きくとるほど、また、M≧4についての場合よりM≧5についての場合のほう
が、地震前の降雨の存在をはっきりと示している。そして、地震の3〜5日前が最も高い頻度となって
いる。降雨が地震発生の引金役となる時には、地震は雨の3〜5日後最も起りやすくなるということで
ある。
 これらの結果は、地震のリストをもとにして、雨の降り方を見た場合のものである。だから、上に述
べたことは、けっして雨が降ったら地震が起るということを示しているのではない。地震は西南日本の
どこかに一つ起るのであり、雨はしょっちゅうあちこちに降っている。雨だけを観察していて、けっし
て地震予報が出せるものではない。地震予報という意味では、より本質的に地殻の活動と結びついた諸
現象を観測し、それらの総合的な分析結果に対して、さらに一つの判断の材料をつけ加えることができ
る、ということにすぎない。

5.活断層の動き

 第1図に紹介したように、降雨の変化とともに、山崎断層の破砕帯をまたぐ伸縮計の記録が、短期的
な変動を大きな振幅で示すことがある。破砕帯から数m離れた岩盤自身には、このような場合にも、ほ
とんど目立ったひずみ変化が現われない。したがって、この短期的な伸縮変化は破砕帯の粘土の両側の
ブロックの運動を、そのまま示していると考えられる。この動き方が異常に大きいかどうかということ
が、その時降雨が引金となって地震を発生させるかどうかを判断する要素となるかもしれない。
 安富での伸縮計による連続観測は、1975年11月11日にスタートした。まだ資料の蓄積は少な
い。それでも、すでにいくつかのはっきりした例を紹介することができる。第8図にその例を示す。1
975年後半は山崎断層に沿う地震帯の活動が目立った時期であり、1976年前半は加古川地震帯
(加古川水系一帯)が活動した時期である。第1図の1976年9月の場合とともに、この三つの例は、
今までに破砕帯の異常な動きが最も明瞭に現われたものである。これらの場合よりもやや小さな異常変
動が、すでに、10回近く観測されていて、それぞれ、異常変動の開始後1週間以内に目立った地震の
発生を伴っている。
 名古屋大学の三河地殻変動観測所にも、破砕帯をまたいだ伸縮計の記録に、降雨の影響がよく現われ
る。ところが、時々その影響の現われ方がいつもと異なるパターンを示すことがあり、その時には、わ
りあい大きな地震が近くに発生する。これらのデータを山内常生氏がまとめた結果によると、1973
年の連続観測の開始後、近くに発生した9回の浅発地震のうち、直前に三河観測所付近で雨が降らなか
ったものが1回、雨は降ったが異常なパターンの見出せなかったものが2回で、あとの6回の地震につ
いては全部特殊な変動をとらえることができた。
 気象の変動が地殻変動の観測に及ぼす影響を、何とかして防ごうと努力した結果、今まで破砕帯を避
けて計器を設置する場合が多く、このような例は探し出すのに苦労する。新幹線の新神戸駅に近い六甲
トンネルの側坑に大月断層をまたいで伸縮計が置かれているが、この観測を続けている田中豊氏によれ
ば、ここの破砕帯は常によく乾いていて、雨の影響もほとんど記録に現われないということである。六
甲山に雨が降ると、かなり離れた井戸の水位が即時に上昇するというデータもあり、地下水はこのトン
ネルの破砕帯を素通りしてどんどん流れているのかもしれない。
 六甲山や山崎断層での破砕帯の動きを対象とした地殻変動の群列方式による連続観測は、活断層の挙
動を詳しく調べることのできるデータをどんどん提供してくれる。地下のトンネルの中での観測から得
られる情報が、地球的規模でのプレート・テクトニクスと結びついて、日本列島の地殻活動のメカニズ
ムを理解するために役立ち、地震予知の研究を進める要素となっている。
 日本列島には、多くの活断層があり、そこに発生する直下型地震はたとえ規模が小さくても、局所的
に被害を及ぼす場合が多い。このような活断層の一つ一つについて、基礎的なデータを取り、それぞれ
の断層の個性を知っておくことが、地震予知の研究にとっても重要である。将来のために「活断層のカ
ルテ」を用意して、常日頃の状態を書きとめておかねばならない。昨年秋の地震学会会場のロビーで、
東大地震研究所の溝上恵氏とこんな立ち話をしたことが忘れられない。

6.揖保川と山崎断層

 山崎断層系のほぼ中央部の山崎町で、この活断層を横切り北から南へと流れる1級河川が揖保川であ
る。支流の一つは断層の北西部に沿って流れ、またもう一つの支流の林田川は安富町で南北に断層を横
切っている。
 気象庁の降水量のデータは、冬の降雪についても同様に水量で表わされているが、川の水位のデータ
は水そのものの増減を示している。さらに雪どけによる増水も破砕帯の活動に重要な役目を持っている
だろう。降雨の様子を一点の降水量変化で調べる場合と異なり、川の水位は、比較的広域の降水量の変
化をひとまとめにした形で変動するから、時間的空間的に適当なフィルターを通して降水量変化を見る
ことができる。揖保川の上流には引原ダムがあり、このダムの放水も気になる。したがって、山崎断層
の微小地震活動と付近の降雨と揖保川の水位との三つを詳しく比較してみることにした。
 第9図にこの断層の活動期の例として1969年とその前年の様子を、また、比較的静かな時期の例
として1971年1月から1972年6月までの様子を示す。1968年8月の和知地震前後はこの地
域は静かであったが、和知での余震活動が一段落した頃から地震活動の中心は山崎断層へと移ってきた。
ここでの活動期は、2月早々の急激な水位の増加とともに始まっている。この活動期の後、1971年
頃は、非常に静かな時期であったが、断層の近くの夢前町に臨時に設置された高感度地震計の記録によ
ると、極微小地震(M≦1)の毎日の回数は、やはり降雨と水位の変化に対応して変動している。19
71年の年末には、異常な天候が続き、降水量・水位ともに12月末に急激な増加を示したが、この異
常な変動にもちゃんと対応して、地震活動は明らかに活発化している。
 和知地震の余震活動の変化も、震源地を流れる由良川の水位変化に深く関係している。11月にはい
ったんおさまっていた大きな余震が、12月に入って急激な増水の後再び活発に起り始めた。中規模の
地震発生と水位変動が関係している例は沢山見出されるが、特にそのパターンをはっきり見ることがで
きる場合は、冬や8月の比較的水位の低い時期に多い。この時期には、雪どけの始まりや台風によって
急激な増水がある。第10図に示したように、この増水の数日後に地震が発生する場合が多い。第10
図の右側には1974年8月16日の地震の震央と、その地震前の増水のもととなった集中豪雨の降雨
量分布を示してある。数日の間をおいて、数10q離れた場所に局所的集中豪雨があり、それぞれの場
所に地震が発生する、という念入りな例もいくつかある。
 このように、時間的にも空間的にも明瞭に対応する現象の例がたくさん見つかったことは、物理学的
に因果関係のしくみを解明するために役立ちそうである。一つの作業仮説をもとに、私は今地震発生の
引金作用のメカニズムを解き明かしてみたいと思っている。

7.地震のトリガー(引金)

 地震予知の実際のやり方として、数年前からの長期予報と、数日あるいは数時間前の直前予報とはど
うしても必要であり、また、その間適当に詳しい情報が段階的に発表されなければならないだろう。比
較的大規模の地震が発生するためには、それ相当のエネルギーが地下に集中的に蓄積されねばならない。
このような地震発生の準備段階を、長期予報の根拠としてとらえることができたならば、次はその場所
で具体的にいつどの程度の大きさの地震が起るかを知るための詳しいデータを取ることとなる。地震は
地下の岩石に突然発生する破壊の現象である。この大破壊のきっかけが、外部からの刺激によるもので
あれば、つまり、何ものかが引金(トリガー)を引くことによって地震が起るのであれば、直前予報は、
この引金を監視することによっても、可能となる。
 地震の場合引金は引かれても、不発になることのほうがはるかに多い。さきにも述べたように、日本
では豪雨の頻度が高い。地震は準備がある程度まで整っていないかぎり起らない。その意味で引金の監
視による方法は、あくまでも補助的手段であるが、意外に短期予報の決め手となるかもしれない。
 地震のトリガーとなる現象はいくつか考えられる。地球潮汐による地殻ひずみの振幅は10^ー7の
大きさで、岩盤に破壊を起すひずみよりはるかに小さい。しかし、この程度のものでも、ひずみが十分
たまっているところへさらに加わると、トリガーになりうる。山崎断層の地震活動の時間的変化を分析
した結果によると、その中に太陰半日周潮(M2分潮)に相当する、約12.42時間の周期性がみつ
かっている。10年間の微小地震数千個について、この周期と同じ時間で時間軸を折り返しながら重ね、
単位時間ごとの地震数を数えると、全体のレベルの20%程度の振幅で明らかな山と谷ができる。
 離れた場所に発生した大地震による地震波は、四方に大振幅で伝わっていく。この地震波による地殻
のひずみも時々は10^ー6程度になる。その直後の微小地震活動を見ていると、誘発される時とそう
でない時とがあり、トリガーとなるのはある条件の大地震に限られるようである。地殻のブロック運動
を考えた時、力学的に関係の深い位置にある構造線に大地震が起ると、少々離れていても、地震活動が
誘発されることがある。大きな活動の後に小さな活動が離れた所で誘発される例は多いが、例えば関東
の大地震の前に、和歌山の小地震が増加するように、小さな現象が先行する場合には、地震予知に大い
に利用できる。
 大地震を繰り返してきた活断層に沿って、破砕帯の表面は水に流され、そこはほとんど谷筋となって
いる。豪雨や川の急な増水によって、破砕帯に水がしみ込み、その部分を動きやすい状態にする。降雨
から4日経過すると数q以上の深さまで水は到達していると考えてよい。雨のあと、地下水のごうごう
流れる音が聞えるという話もあるが、これはいささか特殊であるとしても、地下水の流れは意外に速い
ものである。その地域の破砕度が高ければ高いほど、地表の増水の影響を受けやすいこともあるだろう。

 日本の陸の地震発生のメカニズムは、このように活断層の挙動と結びつけながら、一つ一つを詳しく
調べることによって、やがてその全容が明らかにされるであろう。