Active fault - active fault

Japanese: 活断層 - かつだんそう

A fault that has been active repeatedly in recent geological time, i.e. the Quaternary Period of the Cenozoic Era, and has the potential to become active again in the future. It was first discussed in California in the 1920s from the perspective of disaster prevention, and the term "active fault" also began to appear in Japanese literature around this time. In 1995 (Heisei 7), the Southern Hyogo Prefecture Earthquake (Great Hanshin-Awaji Earthquake) was caused by activity of a known active fault (the Nojima Fault in the northern part of Awaji Island and its underground northeastern extension), and since then active faults have been attracting particular attention in terms of earthquake prediction and disaster prevention measures.

There are two types of active faults: "creeping" ones that are constantly moving little by little, and "intermittent" ones that are usually dormant and occasionally suddenly become active. The former do not cause large earthquakes, but the land gradually shifts apart, causing damage to buildings and roads directly above the fault. An example of this type of active fault is part of the San Andreas Fault System in California.

In contrast, intermittently active faults are seismic faults that rarely produce large earthquakes. Almost all of the active faults in the world, including those in Japan, are of this type. Although some microearthquakes occur along these active faults, there are more active faults where no earthquakes are observed at all.

[Matsuda Tokihiko]

Activity of active faults

When an active fault becomes active, the strata and topography are cut at the fault, and they move past each other. The amount of movement is often only a few meters or less in a single large earthquake, but over a long period of time, such events occur repeatedly, and the movement can accumulate to several kilometers to hundreds of kilometers. The speed at which this movement accumulates (called the average displacement velocity) indicates the activity of the active fault. An active fault with an average displacement velocity that is in the order of millimeters per year is called Class A, one tenth of Class A is called Class B, and one hundredth of Class A is called Class C.

[Matsuda Tokihiko]

Intervals of active fault activity

The frequency with which intermittent active faults become active and the magnitude of the earthquakes they cause vary depending on the fault, but for Class A active faults, large earthquakes (magnitude 7-8) that cause the fault to slip several meters at a time occur once every several hundred to 1,000 years. Class B active faults are even rarer, occurring once every several thousand to 10,000 years.

[Matsuda Tokihiko]

Fault length and earthquake magnitude

The scale of an earthquake is related to the length of the fault. The longer the fault, the larger the earthquake. For example, in inland Japan, a fault about 20 kilometers long can produce an earthquake of magnitude 7, and a fault 80 kilometers long can produce an earthquake of magnitude 8.

[Matsuda Tokihiko]

Distribution of active faults

Active faults are distributed along earthquake belts around the world, but in Japan, there are an unusually large number of them, especially from the Chubu region to the Kinki region. The largest and most active A-class active fault on land in Japan is the Median Tectonic Line in southwestern Japan. Other A-class active faults include the Itoigawa-Shizuoka Tectonic Line, the Tanna Fault, and the Atera Fault in central Japan. The locations and properties of about 2,000 active faults on land in Japan as a whole are known (Active Fault Research Group, 1991). Some of these inland active faults have been the epicenters of major earthquakes since the Meiji era. There are about 10 such examples, such as the Neodani Fault (Gifu Prefecture), which caused the Nobi earthquake in 1891 (Meiji 24), and the Sen'ya Fault (Akita Prefecture), which caused the Riku earthquake in 1896. No active faults were known in the vicinity of the Western Tottori Earthquake in 2000. Therefore, it is believed that there are many active faults that have yet to be discovered.

Active faults are also distributed on the seafloor around the Japanese archipelago. In particular, along the northern part of the Kuril Trench-Japan Trench and along the southern coast of southwestern Japan (Nankai Trough), there are undersea active faults (AA class) that are more active than A class, and large earthquakes occur at intervals of several tens to 150 years. For example, there are large earthquakes such as the Tokachi-oki earthquake (1952, 1968), the Miyagi Prefecture offshore earthquake (1978), the Tohoku Pacific coast earthquake (2011), the Tonankai earthquake (1944), and the Nankai earthquake (1946). There are also many active faults in the sea area off the coast of the Sea of Japan side of northeastern Japan, where earthquakes such as the Niigata earthquake (1964) and the Central Japan Sea earthquake (1983) have occurred.

[Matsuda Tokihiko]

"New Edition of Japan's Active Faults - Distribution Maps and Data" edited by the Active Fault Research Group (1991, University of Tokyo Press)" ▽ "Active Faults: Atlas of Earthquakes in the Japanese Archipelago (1995), edited and published by Shueisha" ▽ " What are Active Faults? by Ikeda Yasutaka, Shimazaki Kunihiko, and Yamazaki Haruo (1996, University of Tokyo Press)" ▽ "Active Faults" by Saeki Toshimitsu (1997, Editorial Studio Noah)" ▽ "Iwanami Science Library 212: Nuclear Power Plants and Active Faults" by Suzuki Yasuhiro (2013, Iwanami Shoten)" ▽ "Active Faults and Earthquakes" by Kaneko Shiro (Chuko Bunko)" ▽ "Active Faults" by Matsuda Tokihiko (Iwanami Shinsho)

Distribution of active faults on land in Japan
©Shogakukan ">

Distribution of active faults on land in Japan

Major active faults in Japan
©Shogakukan ">

Major active faults in Japan

Source: Shogakukan Encyclopedia Nipponica About Encyclopedia Nipponica Information | Legend

Japanese:

最近の地質時代すなわち新生代第四紀に繰り返し活動し、今後また活動する可能性がある断層のこと。1920年代にアメリカのカリフォルニア州で防災の観点からとりあげられ、日本でも「活断層」ということばがこのころから文献に現れる。1995年（平成7）に兵庫県南部地震（阪神・淡路大震災）が既知の活断層（淡路島北部の野島断層とその地下の北東延長部）の活動によっておこったことから、それ以後とくに活断層は地震予知や災害対策上注目されている。

　活断層には、つねにすこしずつ動き続けている「クリープ性」のものと、平常は休止していてまれに急に活動する「間欠性」のものとがある。前者は、大地震はおこさないが、土地が徐々に食い違っていくため、断層の直上の建造物や道路などが被害を受ける。この種の活断層の実例は、カリフォルニア州サンアンドレアス断層系の一部にある。

　これに対して間欠的に活動する活断層は、大地震をまれにおこす地震性の活断層である。日本の活断層を含めて世界中のほとんどすべてがこの種の活断層である。それらの活断層に沿って微小地震が発生していることもあるが、まったく地震が観測されない活断層のほうが多い。

［松田時彦］

活断層の活動度

活断層が活動すると、その断層の所で地層や地形が切断され、互いに食い違うようにずれ動く。そのずれ動いた量は、1回の大地震では数メートルかそれ以下のことが多いが、長い間にはそのようなことが繰り返しおこるので、それが累積して数キロメートルから数百キロメートルのずれに達していることがしばしばある。このようなずれの量の累積する速度（平均変位速度という）の大小によって、活断層の活動度を表している。平均変位速度が1年当りミリメートルの桁(けた)に達している活断層をA級、A級の10分の1の活動度のものをB級、100分の1のものをC級という。

［松田時彦］

活断層の活動間隔

間欠性の活断層が活動する頻度や、そのときの地震の規模は、断層によってさまざまであるが、A級の活断層では、一度に数メートルずれ動くような大地震（マグニチュード7～8）は数百～1000年に1回くらいである。B級ではさらにまれで、数千～1万年に1回くらいである。

［松田時彦］

断層の長さと地震の規模

地震の規模は断層の長さと関係がある。長い断層ほど大きな地震をおこす。たとえば日本の内陸では、長さ20キロメートル程度の断層はマグニチュード7程度の、長さ80キロメートルの断層はマグニチュード8程度の地震をおこす可能性がある。

［松田時彦］

活断層の分布

活断層は世界の地震帯に沿って多く分布しているが、日本ではとくに中部地方から近畿地方にかけて異常に多い。日本の陸上部でもっとも大規模で活発なA級の活断層は、西南日本の中央構造線である。中部日本の糸魚川(いといがわ)‐静岡構造線、丹那(たんな)断層、阿寺(あてら)断層などもA級の活断層である。日本の陸上部全体では約2000の活断層の所在および性質がわかっている（活断層研究会編、1991）。これらの内陸部の活断層のいくつかは、明治以後にも、直下型大地震の震源になった。そのような例として、1891年（明治24）の濃尾(のうび)地震をおこした根尾谷(ねおだに)断層（岐阜県）、1896年の陸羽(りくう)地震をおこした千屋(せんや)断層（秋田県）など約10例が知られている。2000年（平成12）の鳥取県西部地震では、付近に活断層は知られていなかった。したがって、まだみいだされていない活断層も多数あると思われる。

　活断層は日本列島周辺の海底にも分布する。とくに千島海溝―日本海溝北部の海溝沿いや西南日本南岸沿い（南海トラフ）には、A級よりも活発な海底活断層（AA級）があって、数十～150年間隔で大地震がおこっている。たとえば、十勝沖(とかちおき)地震（1952、1968）、宮城県沖地震（1978）、東北地方太平洋沖地震（2011）、東南海地震（1944）、南海地震（1946）など規模も大きい。また、東北日本の日本海側沖合いの海域にも活断層が多く、新潟地震（1964）や日本海中部地震（1983）などがおこっている。

［松田時彦］

『活断層研究会編『新編日本の活断層――分布図と資料』（1991・東京大学出版会）』▽『集英社編・刊『活断層　日本列島・地震アトラス』（1995）』▽『池田安隆・島崎邦彦・山崎晴雄著『活断層とは何か』（1996・東京大学出版会）』▽『佐伯敏光著『活断層』（1997・編集工房ノア）』▽『鈴木康弘著『岩波科学ライブラリー212　原発と活断層』（2013・岩波書店）』▽『金子史朗著『活断層と地震』（中公文庫）』▽『松田時彦著『活断層』（岩波新書）』