熊本地震から10年：b値による地震発生予測への期待

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熊本地震から10年が経過しました。先日私は、[熊本地震震災ミュージアム]を訪れて、保存された地震断層の露頭を見学してきました。

この露頭では、【右横ずれ断層 dextral strike-slip fault】の【せん断帯 shear zone】に特徴的な「彡（さんづくり）」状に【雁行 echron】する【開口亀裂 open crack】が連続して一つのマクロな断層を形成している状況を非常によく観察することができました。

思い起こせば、熊本地震の一連の地震活動においては、まず、2016年4月14日21時24分にマグニチュード6.5の地震が発生しました。この地震発生の翌日にあたる2016年4月15日、私は米国地質調査所（USGS）の観測記録から地震のメカニズムを分析し、ブログ記事としてアップしました。

米国のデータを基に平成28年熊本地震の発生メカニズムを分析する

当初この地震は「本震」とみられていましたが、2016年4月16日1時25分にマグニチュード7.3の大地震が発生すると、「本震のトリガーとなった前震」と修正されました。

この現象を受けて、当時の私は一つの仮説を立てました。それは、リバウンド型の大地震の発生を事前予測するのは容易ではないものの、群発地震の発生を伴う内陸型の大規模地震活動は、小規模地震の時空間統計によって比較的精度よく事前予測が可能ではないかというものです。

地震学の古典的法則として【グーテンベルグ・リヒター則 Gutenberg Richter law】があります。これは様々な地震のマグニチュードとその累積発生頻度の常用対数のプロットが直線状に乗る（一次関数で表すことができる）というものです。

この直線の傾きの絶対値は【b値 b-value】と呼ばれています。このb値が小さいほど、相対的に大きな破壊が生じていることを示し、b値が大きいほど、相対的に小さな破壊が生じていることになります。

一般に小規模地震の発生過程（岩盤の破壊過程）とb値の時間挙動の関係は次のようなメカニズムで説明できます。

岩盤に応力が集中すると、亀裂が発生・進展・結合することによって徐々に規模の大きい破壊が生じ、破壊に伴う地震の規模も大きくなる（b値は減少する）。
これらの破壊の集合体として最終的に大規模な亀裂が形成されて大きな地震が発生する（b値は最小となる）。
大規模な亀裂が形成されると、ひずみエネルギーの解放と応力の再配分により、破壊の規模が小さくなり、破壊に伴う地震の規模も小さくなる（b値は増加＝リバウンドする）。

このグーテンベルグ・リヒター則は、基本的に長期間の観測データに適用されて、大地震の発生予測に利用されていますが、大地震発生の再現期間は極めて長期にわたるため、必ずしも期待された精度が得られているかが検証できない状況にあります。そんな中、この法則を群発地震や大地震発生後の余震など、再現期間が極めて短い事象に利用できるのではというのが私のアイデアでした。

早速、国立研究開発法人防災科学技術研究所からネット上に提供されている「気象庁一元化処理震源要素」「Hi-net自動処理震源リスト」を基にb値の時間変動を算出した結果を、本震から2日後の2016年4月18日にブログ記事としてアップしました。

熊本地震の本震は本当に予測できなかったのか？　私には方法論があります

その結論は、「b値を使えば、今回の本震の発生を事前に定量的に予測できる可能性がある」とするものでした。実際にb値は、本震で最小値をとり、リバウンドしています。