Earthquake

１．はじめに

　2008年6月14日8時43分，岩手県内陸南部を震源 とするMj7.2¹⁾（Mw6.9²⁾）の地震が発生 し，我が国では2007年新潟県中越沖地震（Mj6.8）以来となる犠牲者を伴った被害を発生している³⁾． この地震では，岩手県奥州市衣川区の自治体観測点，宮城県栗原市一迫の自治体観測点において震度６強が，岩手県から宮城県にかけて震度６弱が観測されてい る¹⁾（Fig.1）． また本地震の被害に関して，災害救助法災害が一関市，奥州市，北上市，金ヶ崎町，平泉町，栗原市，大崎市の７自治体に適用されている⁴⁾． 本 地震による被害は土砂災害に比較的集中しており，地震 動により引き起こされた土石流，地すべり，斜面崩壊などが主たる要因となって発生している．例えば駒の湯の被害は，栗駒山山頂 部付近で発生した土石流が，斜面崩壊で堆積していた土砂にその進行が阻まれたことで，土砂が押し寄せて発生したとされている⁵⁾．

　後藤浩之（京都大学防災研究所），山田真澄（京都大学防 災研究所），福島康宏（日本技術開発）の３名はこの地震の一報を受け，6月14日〜16日に地震動及び関連する被害の現地被害調査をFig.2に示す範囲 で実施したので，各関連 資料と併せてその一部を報告する．ただし調査が初動調査であったことから，到達可能箇所が限られた調査であったこと，断片的な情報に基づいた被害調査で あったことを付記してお く．また，本報告の内容は詳細な検討を行った後に修正される可能性があることを断っておく．

　他調査メンバーの報告は下記をご覧下さい．

　・山田真澄助教による報告（地震防災研究部門）

　・福島康宏氏による報告（日本技術開発）

Fig.1：震度分布，余震分 布（防災科学技術研究所Hi- netによる本震後一日間の余震分布⁶⁾），及びCMT解（防災科学技術研究所（F-net）²⁾と 気象庁（JMA）¹⁾）

Fig.2：今回の被害調査ルー ト

２．地震・地震動の概要

　本地震の震源は岩手県内陸部南部に位置し，震源の深さが 8km¹⁾と発表されている ことから地殻内地震と推定される．気象庁とF-netにより震源メ カニズム解（CMT解）が推定されており（Fig.1），両メカニズム解から本地震が東南東—西北西方向に圧縮軸をもつ逆断層型地震と考えられている．防 災科学技術研究所Hi-netにより公開されている気象庁一元化震源要素を用いて，本震後一日間の余震震源の分布をFig.1に併せ て示している．本震後一日間の余震分布がおおよその震源断層を表すとされていることから，本地震の震源断層は北北東ー南南西方向の走向を有すると考えられ る．断 層の傾斜方向は一元化震源要素の余震分布から明瞭に確認することはできないが，産総研が発表した地表断層位置と余震の位置関係⁷⁾， 及び東北大学グループの詳細な解析結果による余震の深さ分布⁸⁾から，西傾斜の断層である可能性が高 い．また，国土地理院で発表された地震前後の地殻変動は，断層面が西傾斜であることを支持している⁹⁾．

　本地震では，前述したように岩手県奥州市衣川区の自治体 観測点，宮城県栗原市一迫の自治体観測点において震度６強が観測された．観測 された地震動の計測震度を正式な震度として発表できる地震計は気象庁の検定に合格したものに限られるため参考値とはなるが，防災科学技術研究所KiK- net¹⁰⁾のIWTH25とIWTH26の２観測点で震度６強相当（6.4，6.1）の地震動が観測さ れてい る．このうち，IWTH25で観測された地震動は， 過去最大の加速度（３成分合成：4022cm/s²）であり，上下動成分が水平動成分より卓越した地震 動である¹¹⁾．

　震源の近くで観測された地震動を比較するために防災科学 技術研究所KiK-netのIWTH25とIWTH26，及び防災科学技術研 究所K-NETのMYG005観測点の記録を選び，Fig.3に断層法線方向成分（N119°E成分）の速度波形で比較する．比較のため 1995年兵庫県南部地震の神戸海洋気象台，JR鷹取駅，2004年新潟県中越地震の川口の自治体観測点，及び2007年中越沖地震のK-NET柏崎 （NIG018）で記録された波形を併せて示している．図中のスケールは全波形で同様であるため に直接振幅の比較ができ，示した３観測点の最大速度値が被害地震の最大速度値のおよそ半分であることが確認できる．同じ観測点の波形を用いて計算した加速 度応答スペクトル（減衰5%）と疑似速度応答スペクトル（減衰5%）をそれぞれFig.4とFig.5に示す．疑似速度応答スペクトルにみられるように， 周期１秒付近の応答値は過去の被害地震よりも小さい．一方で，加速度応答スペクトルにみられるように，IWTH25やIWTH26は周期0.1秒〜0.5 秒の応答値が比較的大きい地震動であることが確認できる．

Fig.3：過去の被害地震との 速度波形
（断層法線方向）の比較

Fig.4：加速度応答スペクト ル
（断層法線方向）の比較（減衰5%）

Fig.5：疑似速度応答スペク トル
（断層法線方向）の比較（減衰5%）

３．広域的な地震動の特徴と被害の特徴

　本被害調査の目的は，広域的な被害の特徴と局所的な被害 の特徴を分離し，地震動の特徴と比較することである．広域的な特徴のひとつは， 他の被害調査にも挙げられているように¹²⁾本地震では家屋被害が比較的少ないことである．震度６強を 観測した奥州市衣川支所周辺の構造物被害の様子をPhoto1に示す．Photo1の左写真は衣川支所の外壁の様子であるが，壁面に若干 の亀裂が見られる程度である．6/15に伺ったところでは，支所内部の散乱も少なかったとのことである．右写真は山村開発センターの外観であ る．センターの屋根瓦が散乱しているが，構造体としての被害は見られない．また，周辺の他家屋にも構造体としての被害はみられない．同様に震度６強を観測 した栗原市一迫支所周辺（Photo2）は，コンクリート基礎部に変状が見られるなど衣川よりも被害が発生している．しかし，周辺に構造体として大きな被 害を受けた家屋はみられない．

　また，本調査で確認したところでは墓石の転倒数が少な く，特に岩手県側の転倒数が相対的に少ない．奥州市胆沢支所の南東3.5kmほ どに位置する斉藤墓地では，400基余り の墓石があるものの転倒した墓石はない．衣川支所から南東2kmに位置する雲際寺の墓地でも100基弱の墓石に転倒はみ られない．国道342号沿い厳美町本寺地区の墓石は5基転倒し，回転・ずれを起こした墓石も比較 的多く見られる（Photo3）が，転倒した墓石は平地ではなく斜面側に位置し，基礎部が傾斜したために転倒したと考えられることから，地震動が直接転倒 を 引き起こしたとは考えにくい．一方，宮城県側では平地の墓地で墓石の転倒を確認した．国道457号沿いの栗原市栗駒沼倉の墓地では１割未満の墓 石が転倒．県道179号沿い栗原市鶯沢の金剛寺では１割強の墓石や石碑が転倒していた．特に金剛寺では，心棒が取り付けられている墓石が１基転倒してい た（Photo4）．

　他，前述したように土砂災害は震源域を中心に岩手県・宮 城県にわたって広範囲にみられる．6/20現在で国交省が把握している土 砂災害は，岩手件で地すべり１件，がけ崩れ４件，宮城県で土石流１件，地すべり１件，がけ崩れ８件，秋田県でがけ崩れ１件，福島県でがけ崩れ１件である¹³⁾．

　いずれの被害も広域的にみると岩手県側に比べて宮城県側 での被害が目立つことから，宮城県側で強い地震動であった可能性が考え られる．Fig.1に示した震度分布では震源に対して南側の宮城県側に震度5強以上の観測点が広く分布しており，被害の分布傾向と対応しているように思わ れる．こ の原因として，各種機関より報告されている本地震の震源過程に見られるアスペリティの位置が震源より南側に位置するため南向きに発現する指向性の影響，北 上川流域の地盤構造の影響などの複合的な影響が考えられている⁵⁾．

　ま た，個々に対する被害は，対象の特徴を考慮して分析することで議論できる．例えば家屋に関して林・森井¹⁴⁾は， 過去の被害地震の地震動よりIWTH26とMYG005の地震動は最大応答変形角が小さいと分析している．また，墓石の転倒率は最大速度値と対応がよいこ とが経験的に知られており，今回の被害調査の結果から，山田¹⁵⁾は調査した墓地での最大速度が 50cm/s以下ではないかと推測している．この値はFig.2に示した観測波形の値とそのオーダーが調和的である．

　一方，斜面災害は片側必要強度スペクトル¹⁶⁾を 利用して議論できる．片側必要強度 スペクトルは，斜面上に土塊を仮定し，土塊ー斜面間の相対変位を許容値に抑えるために必要な最大摩擦力（重力加速度で無次元化：水平震度値・必要強度）を 土塊の固有周期毎に計算したものである．斜面を想定して許容する相対変位の方向を片側とするため，各成分に対して正方向と負方向で２本の曲線が得 られる．Fig.4に示すスペクトル図では，過去に斜面災害が顕著であった地域に対応する地震動と考えられる2004年中越地震の山古志記録（LGV Yamakoshi），2007年能登半島地震のK-NET富来記録（ISK006）と比較している．本地震のIWTH25とIWTH26の地震動は，能 登 半島地震のISK006記録を上回る値を示していることが確認できる．また，周期帯域が異なるものの，IWTH25のピーク値は山古志のピーク値と同程度 であることが わかる．斜面は土砂が滑動に至ると自重で崩壊する，すなわち動的不安定を起こしやすいシステムであることが特徴であり，家屋などの構造物と比較して加速度 （慣性力）の影響を受けやすいと言われる．加速度 は地震動の短周期成分のレベルに主に依存することから，1秒付近の成分が小さく短周期成分が大きい地震動，すなわち家屋に被害を及ぼしにくい地震動であっ ても斜面災害が引き起こされる可能性がある．Fig.4に示 すように，IWTH25の地震動が短周期側（0.1-0.5秒）で大きな必要強度を示すことから，家屋に比べて斜面災害に厳しい地震動であった可能性が 考えられる．

Photo1：奥州市衣川支所周 辺 の構造物被害

Photo2：栗原市一迫周辺 の構造物被害

Photo3：一関市厳美町本寺 地 区の墓石被害

Photo4：栗原市鷲沢金剛寺 の 被害

Fig.6：片側必要強度スペク トル（許容変位10cm）

４．局所的な地震動の特徴と被害の特徴

４-１．奥州市衣川の震度６強について

　広域的な特徴として宮城県側に震度の大きな地域が偏るこ と，被害分布とその傾向が対応することを述べたが，震源の東方やや北よりの岩 手県奥州市衣川で震度 ６強を観測している．現地を調査したところ，衣川の震度計は４〜５mの高さを有する南西方向に開いた斜面上の法肩に位置しているため（Photo5），震 動の増幅が予想さ れる．衣川と周辺の震度観測点において1997/01/01-2007/12/31の11年間に観測された震度値のヒストグラムをFig.7に示すが，衣 川観測点（Koromogawa）での震度１〜３の頻度は相対的に多いようである． 片岡は，衣川・胆沢の両震度観測点で微動観測を実施して震動特性を調査している¹⁷⁾． 衣川の震度計位置と支所玄関脇とで微動観測をし，そのスペクトル比・応答関数を求めたところ，斜面直交成分の7Hz付近において2〜3倍程度震度計位置の 振幅が大きいことを明らかにした．すなわち，衣川の震度６強が必ずしも周辺の震動を代表する震度ではない可能性を指摘できる．

４-２．K-NET MYG005（鳴子）の地震動について

　K-NET MYG005観測点（鳴子）の疑似速度応答スペクトルはKiK-net IWTH25やIWTH26よ り長いピーク周期2.3秒を有している．MYG005から北7kmに位置するKiK-net MYGH02観測点では，ピーク周期0.3秒の疑似速度応答スペクトルを示すことから，地盤構造の影響でピーク周期の違いが表れたのではないかと予想され る． MYG005の記録に対して 水平動／鉛直動のスペクトル比を本震と余震に対して計算して比較すると，Fig.8に示したように本震・余震共に3秒付近で水平動が卓越することがわか る．また，既往の研究によるとMYG005のサイト特 性が3秒付近に にピークを持つことが報告されている¹⁸⁾．地震動強さに依存して周期が伸びていないこと，また そのピーク周期が既往のサイト特性の卓越周期とほぼ一致することから， 3秒付近を増幅させるような地盤構造の影響により2.3秒のピークを有する地震動が生成されたと考えられる．

　地震後6/16のK-NET MYG005付近に位置する寺院の墓石の様子をPhoto6に示す．水田と同じレベルの１基のみ墓石が西方向に飛んでいたが，他の墓石ではずれと回転が見 られない．また，鳴子鬼首（おにこうべ）支所の方の話では，盛土上に建てられた家屋に若干の被害が出ているものの，その他の家屋に問題はないとのことで ある．転倒した１基 の墓石については疑問が残るものの，鳴子鬼首地区については総じて2秒以上の長い卓越周期の地震動であったために墓石や家屋に対して被害を及ぼしにくかっ たのではないかと考えられる．

４-３．鬼首寒湯の地盤陥没について

　鬼首地区の調査時に，鬼首中心部から北へ7kmほどに位置する寒湯（ぬるゆ）の集落で本地震で地盤の陥没が発生していることを伺っ た．寒湯では，過去にも複数回地盤の陥没が発生しているとのことで，1996年の鬼首付近を震央とする地震後にも陥没が発生している．また，2001年に は地震が発生していないにも関わらず，陥没が発生して自動車１台と電柱が飲み込まれる事故が発生した．2001年の陥没事故を受けて地盤調査が実施された が，その原因については未だ明確ではないという¹⁹⁾．ここでは，本地震後の6/16に現地で観察した陥 没の様子を報告するにとどめる．

　本地震で発生した地盤の陥没は３箇所である．陥没箇所は 県道248号や江合川に平行しておよそ東西方向に並ぶ．西側から陥没箇所を陥没 A，陥没B，陥没Cとし，それぞれの様子をPhoto7-9に示す．陥没Aは個人宅へのアプローチ部に発生した地盤陥没であり，今回が初めての陥没である とのことである．陥没深さは測定でき ないが5m以上はあると思われる．陥没Bは牛小屋の西面に発生した陥没で，陥没深さは1m弱である．この陥没も今回が初めてである．地盤が陥没したことで 牛小屋の西側基礎が浮いた状態で静止して いる．陥没Cは径4mほどの陥没で，こちらは過去にも陥没が発生したため埋め戻しをした箇所とのことである．証言によると，過去の陥没径よりも大きいとの ことである．南側が開いた1mほどの段差になっているため，埋め戻した盛土が崩れたようにも捉えることができるが，後述する水について共通点がある ことから陥没とみなしている．

　陥没した３箇所には共通して水の存在が確認できた．陥没Aと陥没Cでは陥没箇所の南側に流れ出る水が確認でき，その色が白濁してい る（Photo10）．ただし，陥没B内部の水は茶色に濁っている．植生の様子と植物に付着した白濁の様子から，水の白濁は地震発生直後と考えられ る．Photo10に示したように，陥没Aの北側（上流側）の湧き水が無色透明であるのに対して南側（下流側）の水が白濁している．証言によると，陥没C に見られる白濁した水は地震発生後に陥没が発生したと同時に湧き出て，Photo9に見られる水位よりも高い位置にあったとの ことである．

４-４．地震動の卓越方向と墓石の転倒方向

　前節で述べたように，宮城県側では墓石が複数箇所で転 倒・ずれ・回転している．この墓石の転倒やずれの方向について調査をしたとこ ろ，栗駒地区の法蔵寺や金剛寺で東西方向に顕著であることが報告されている²⁰⁾．一方で，Fig.9に 示すように，全観測時間に対する0.1-2.0Hzの速度波形を用いて描いた広範囲の水平動粒子軌跡からは明瞭な震動の卓越方向は見られない．また，栗駒 地区の方 の証言によると南北方向の揺れを感じたとのことであり（私信：盛川氏），墓石の転倒方向と矛盾する．

　気象庁から栗原市栗駒の地震動波形が公開されており， この地震計は栗駒中心部のみちのく伝創館の敷地内に設置されている．この地震動の疑似速度応答スペクトルを確認すると，東西成分と南北成分でピーク周期が 異なる．東西成分のピーク周期（0.36秒・2.8Hz）と南北成分のピーク周期（3.9秒・0.26Hz）に対して，それぞれ相対変位の応答の時刻歴を 計算してその水平方向の軌跡をFig.10に示す．2.8Hzの相対変位応答は北東-南西方向であるのに対して， 0.26Hzの相対変位応答は南北方向と顕著な違いが見られる．ただし，墓石の転倒方向にみられるような東西方向に卓越した応答を示していないことから， 今後時間周波数解析などを利用した詳細な検討を要するものと思われる．

Photo5：奥州市衣川の震度 観測点の設置状況

Fig.7：奥州市衣川観測点と 周辺観測点の観測震度値の
ヒストグラム（1997/01/01-2007/12/31）

Fig.8：K-NET MYG005（鳴子）で観測された
本震と余震の水平動／鉛直動スペクトル比

Photo6：鳴子鬼首地区の墓 石の被害状況
（碑名をぼかしています）

Photo7：鬼首寒湯の地盤陥 没（陥没A）

Photo8：鬼首寒湯の地盤陥 没（陥没B）

Photo9：鬼首寒湯の地盤陥 没（陥没C）

Photo10：陥没Aの上流側 （左図）と下流側の水（右図）

Fig.9：震源に近い観測点の 水平動粒子軌跡
（0.1-2.0Hzの速度波形を用いている）

Fig.10：気象庁栗原市栗駒 の地震動にから算出した
相対変位軌跡（固有周期2.8Hz，0.26Hz）