高精度解析2016年熊本地震的斷層活動歷史——海溝調查揭示的1.5萬年記錄

由千葉大學大學院理學研究院的石村大輔副教授、東北大學大學院理學研究科的高橋直也助教、同志社大學理工學部的堤浩之教授、以及九州大學大學院比較社會文化研究院的市原季彦研究員組成的研究團隊，為了高精度地闡明引發2016年熊本地震的活動斷層的活動歷史，在當時地震中出現的地表地震斷層（以下簡稱地震斷層）上進行了挖掘調查（斷層海溝（註1）調查）（圖1）。結果顯示，在過去約15,000年間，最多發生了8次活動。此外，對於近年來的活動時期，成功地將其範圍高精度地縮小至200至300年之間，同時，透過比較地震前後的地形數據，闡明了地震時的位移如何在多個斷層之間分佈。本次研究成果，預期將對未來地震發生機制的理解，以及提升未來地震預測的精度做出重大貢獻。

本研究成果已於2026年4月6日在學術期刊《Seismica》上線上發表。

（論文連結：10.26443/seismica.v5i1.1713）

圖1：現場情況。(a) 斷層海溝調查情況。(b) 調查地點遠景。(c) 海溝壁面照片。斷層以白色曲線標示。明亮的黃色地層是約7,300年前的火山灰。

■研究背景

為了評估活動斷層未來的地震發生機率，過去的活動歷史數據是不可或缺的。然而，至今為止，由於斷層位置的確定以及沉積物的保存狀態，導致年代測定精度上存在巨大誤差，這一點始終是個課題。本研究透過嚴格挑選在2016年地震中斷層位置明確、且沉積物解析度高的地點進行調查，挑戰將歷史資訊「高精度化」。

■研究成果重點

・ 闡明斷層的連動機制：在大地震發生時，主斷層周邊有時會出現「次要」或「衍生」的斷層。在2016年的熊本地震中，與主斷層布田川斷層東南側平行的出ノ口斷層也同時活動。這些次要斷層雖然位移量較小，但調查其活動歷史，對於未來的地震災害評估，以及更準確地理解主斷層的活動週期，都是重要的線索。

・ 透過地形差異分析闡明三維位移場：研究團隊比較分析了地震前後的航空雷射測量數據，詳細掌握了地表的立體動態。結果發現，地下的斜向滑動，在地表上完全分離為布田川斷層的「右橫移」和出ノ口斷層的「垂直向運動」。這強烈暗示了出ノ口斷層在地下數公里深處與布田川斷層存在結構上的連結。

・ 縮小活動時期範圍：透過斷層海溝調查（圖1），確定了在約15,000年間大約有6至8次活動。此外，除了火山灰和放射性碳定年法，還整合了周邊斷層（如布田川斷層）的數據，將最近兩次的活動時期鎖定在200至300年的範圍內。與傳統調查相比，這具有更高的精度。

■未來展望

本研究的結果顯示，不僅是主斷層，調查周邊的小型斷層也同樣至關重要。像出ノ口斷層這樣單次位移量較小的斷層，相比於因巨大位移而容易擾亂地層的主斷層，具有更容易保存過去紀錄的優點。期望透過在其他地區詳細調查類似的次要斷層，有助於提升地震發生預測的精度，並改善複雜斷層系統中的災害評估。此外，在探討與布田川斷層南向延伸部分位置的日奈久斷層帶的連動性及發生時期的時間關係時，此成果預計將成為重要的資訊。

■詞彙解釋

註1）斷層海溝：為了人工製造斷層露頭而挖掘的溝槽（Trench）。

■論文資訊

標題：Paleoseismic trenching on slip-partitioned surface ruptures associated with the 2016 Kumamoto earthquake

著者：Daisuke Ishimura, Naoya O. Takahashi, Hiroyuki Tsutsumi, Shin’ichi Homma, Sakae Mukoyama, Toshihiko Ichihara

期刊名稱：Seismica

DOI：10.26443/seismica.v5i1.1713

■關於研究計畫

本研究是在科學研究費補助事業（17H04730）的支援下進行的。