立川断層帯の評価

立川断層帯は、関東山地東部から武蔵野台地西部にかけて分布する活断層帯である。ここでは平成９−１１年度に東京都によって行われた調査など、これまでに行われた調査研究成果に基づいて、この断層帯の諸特性を次のように評価した。

１　断層帯の位置及び形態

立川断層帯は、埼玉県入間郡名栗村から東京都青梅市、立川市を経て府中市に至る断層帯で、名栗断層と立川断層から構成される。全体として長さは約３３ｋｍで、概ね北西−南東方向に延びている。本断層帯は北東側が相対的に隆起する断層で、北西部では左横ずれを伴う（図１、２及び表１）。
　
２　断層帯の過去の活動

立川断層帯の平均的な上下方向のずれの速度は、０．２−０．３ｍ／千年程度と推定される。本断層帯の最新活動時期は約２万年前以後、約１万３千年前以前で、平均活動間隔は１万−１万５千年程度であった可能性がある（表１）。
　
３　断層帯の将来の活動

立川断層帯では、将来マグニチュード７．３程度の地震が発生すると推定され、その際に北東側が相対的に２−３ｍ程度高まる撓（たわ）みや段差が生じる可能性がある。本断層帯の最新活動後の経過率及び将来このような地震が発生する長期確率は表２に示すとおりである。本断層帯は、今後３０年の間に地震が発生する可能性が、我が国の活断層の中ではやや高いグループに属することになる（注１、２）。

４　今後に向けて

立川断層帯では、過去の活動を直接示す資料がほとんど得られておらず、最新活動時期や平均活動間隔の数値も信頼度が低い。このため、過去の活動履歴についてより精度のよい資料を得る必要がある。また、本断層帯の南東部も左横ずれを伴っているという指摘があるが、その実態は明らかにされていないため、これを明らかにする必要がある。

表１　立川断層帯の特性

表２　立川断層帯の将来の地震発生確率等

（説明）

１　立川断層帯に関するこれまでの主な調査研究

立川断層は、松田・星埜（１９７４）、松田・羽田野（１９７５）によってその存在を指摘され、東京都消防局による調査（松田ほか，１９７５；貝塚，１９７５；菊池，１９７５；貝塚ほか，１９７７）により、断層の位置や地表の変位量などが示された。また、本断層帯の北西部に位置する名栗断層は松田ほか（１９７５）により命名された。山崎（１９７８）は、立川断層付近の地形面の詳細な対比を行い、段丘面の変位量と立川断層の変位速度を求めた。（財）地震予知総合研究振興会（１９８４）は，建設省国土地理院（１９７８，１９７９）が行った調査をもとに立川断層の活動時期の推定を行った。角田（１９８３）、角田ほか（１９８８，１９９４）、角田・立川断層研究グループ（１９９５）は、ボーリング及びトレンチ調査を行って断層の活動履歴を推定した。東郷ほか（１９９６）は立川断層南端部付近で遺跡調査によって現れた露頭を記載し、断層の活動時期を推定した。東京都（１９９８，１９９９，２０００）は、反射法弾性波探査、ボーリング調査及びトレンチ調査など立川断層に関する総合的な調査を行って、地下の断層形状、活動履歴等を推定した。また、萩原ほか（１９８８）は立川断層の周辺で重力調査を行い、その結果から立川断層が左横ずれ成分を伴っている可能性を指摘した。さらに、山口ほか（１９９８）によって反射法弾性波探査が行われている。
　
　
２　断層帯の評価結果

２．１　断層帯の位置・形態

（１）立川断層帯を構成する断層

立川断層帯は、埼玉県入間郡名栗村から東京都青梅市及び立川市を経て府中市に至る断層帯で、名栗断層と立川断層から構成される（図２）。本断層帯の北西部には名栗断層が分布しており、約２ｋｍの断層不連続区間を経て、その南東側に立川断層が分布する。立川断層は武蔵野台地の西部に位置しており、狭山丘陵の西縁を限るとともに、武蔵野面や立川面などの段丘面を変形させ、幅の広い撓曲帯を構成している。本断層帯は全体として北西−南東方向に、わずかに北東側に凸の弧を描くように延びている。しかし、多摩川の現沖積面及びその南側の多摩丘陵に断層変位地形は認められない。本断層帯の位置は、松田ほか（１９７５）、活断層研究会（１９９１）、１：２５，０００都市圏活断層図（関口ほか，１９９６ａ，ｂ；東郷・宮内，１９９６）などに示されている。ここでは、断層帯の位置・名称は活断層研究会（１９９１）及び関口ほか（１９９６ｂ）によった。

（２）断層面の位置・形状

本断層帯の長さ及び一般走向は、図２に示す断層帯の両端を直線で結んで計測すると、それぞれ約３３ｋｍ、Ｎ４０°Ｗとなる。
地下の断層面の位置及び形状は、地表における断層帯の位置及び形状と地下の地質構造等から推定した。
断層面上端の深さは、断層による変位が地表に現れていることから０ｋｍとした。
山口ほか（１９９８）が行った反射法弾性波探査結果（図３）によると、断層面の傾斜は地下約１ｋｍ以浅では極めて高角と推定される。断層面の幅は不明である。

（３）断層の変位の向き（ずれの向き）（注１０）

　立川断層は、山崎（１９７８）に示された変位地形などから、相対的に北東側が隆起する上下成分をもつと考えられる。なお、松田ほか（１９７７）は立川市砂川で逆断層の露頭を記載している。
　また、名栗断層では北東側の相対的隆起と断層を横切る河川等の屈曲が認められる（松田ほか，１９７５など）。なお、断層面が極めて高角であること及び重力異常のデータ（萩原ほか，１９８８）から、立川断層が横ずれ変位成分を伴っている可能性も示唆されるが、横ずれ変位地形はほとんど認められず詳細は不明である。
　以上のことから、本断層帯は断層の北東側が相対的に隆起する断層で、北西部では横ずれ成分を伴うと考えられる。

２．２　断層帯の過去の活動

（１）平均変位速度（平均的なずれの速度）（注１０）

断層帯の北西部の名栗断層沿いでは、尾根や谷の系統的な左屈曲が認められるが、その活動度はＣ級とされている（活断層研究会，１９９１）。
山崎（１９７８）は、立川断層の近傍で地形面の対比を行い、簡易測量によって更新世後期の段丘面（Ｔｃ２、Ｔｃ３面）の上下変位量を測定した。立川断層中部の武蔵村山市三ツ木から立川市砂川付近に至る区間ではＴｃ２面に４．５−５．８ｍ程度の上下変位が報告されており、また、Ｔｃ３面については、立川断層北西部の西多摩郡瑞穂町箱根ヶ崎付近で２．０−３．８ｍ程度、立川断層の南東端に近い国立市矢川付近で１．６−２．５ｍ程度の上下変位が報告されている。貝塚ほか（２０００）によりＴｃ２面の形成年代は約２−３万年前、Ｔｃ３面の形成年代は約１．５−２万年前とされていることから、平均上下変位速度は、立川断層の中部で０．１５−０．２９ｍ／千年、また、断層北西部で０．１−０．２５ｍ／千年、断層南東端付近で０．０８−０．１７ｍ／千年と求められる。さらに山崎（１９７８）は、箱根ヶ崎地点のさらに北西側で約１３万年前及び約８万年前と推定した段丘面のそれぞれの変位量を計測し、この付近の平均上下変位速度を０．０４−０．０６ｍ／千年と求めている。
なお、（財）地震予知総合研究振興会（１９８４）は、立川断層北西部で行われたボーリング調査結果から、約２万年前の地層の変位量を約５．６−７ｍと推定しているが、数値の誤差が大きいと考えられるためここでは採用しない。
以上、本断層帯ではいくつかの数値が得られているが、ここでは立川断層の中部でＴｃ２面の変位から得られた数値を用いて、過去約２−３万年間の平均上下変位速度は０．２−０．３ｍ／千年程度であったと推定する。
横ずれ変位速度については具体的な数値は得られていない。
　
（２）活動時期

ａ）地形・地質的に認められた過去の活動

立川断層では比較的多くの古地震学的調査が行われている。上述のように、約１．５万−２万年前のＴｃ３面が変位しており、さらに東京都（１９９８）が行った藤橋地点のＡトレンチでは、約３万年前以後、約１万３千年前以前（注１１）の活動が認められる。したがって、本断層帯では、約２万年前以後、約１万３千年前以前に活動があり、これが本断層帯の最新活動であった可能性がある。
　なお、立川断層を横切る河川の堆積環境の変化が断層の変位に起因すると推定して、断層の活動時期を求めた資料が（財）地震予知総合研究振興会（１９８４）、角田ほか（１９８８）、東京都（１９９８，１９９９，２０００）によって示されている。これらの資料に基づくと、本断層帯の最新活動時期は大幅に新しい時期に活動したことになる。しかし、いずれの資料においても、堆積環境の変化が断層の変位に起因したかどうかについての十分な根拠が示されていない。
　各地点の調査結果の概要は以下のとおりである。

�@　藤橋地点

本地点は青梅市東部の霞川に沿う沖積低地に位置する。
東京都（１９９８）は立川断層の撓曲崖付近で２つ（Ａ、Ｂ）のトレンチ調査を行った。このうちＡトレンチでは、下位より礫層、シルト−砂層（Ａｆ−８）、青灰色粘土層（Ａｆ−７）、淡灰色粘土層（Ａｆ−６）、淡褐灰色細礫混・砂質粘土層（Ａｆ−５）、淡褐灰色砂質粘土層（Ａｆ−４）が分布しており、その上位にローム層、黒土層などが認められる（図４）。北側壁面では最下位の礫層が上流側に傾斜しており、上位のシルト−砂層（Ａｆ−８）の上面も同じように西に向かってわずかに低くなるように分布している。一方、上位の青灰色粘土層（Ａｆ−７）及び淡灰色粘土層（Ａｆ−６）はトレンチ壁面の中央部から西側のみに認められ、変形しているかどうかは不明である。しかし、さらに上位の淡褐灰色細礫混・砂質粘土層（Ａｆ−５）はこれらを覆っており、変形は認めらない。したがって、断層活動はシルト−砂層（Ａｆ−８）堆積後、少なくとも淡褐灰色細礫混・砂質粘土層（Ａｆ−５）堆積前にあった可能性がある。両層から得られた１４Ｃ年代値から、その時期は約３万年前以後、約１万３千年前以前となる。
一方、山崎（１９７８）は、瑞穂町箱根ヶ崎付近及び国立市矢川付近でＴｃ３面の上下変位を確認している。Ｔｃ３面の年代値は約１．５万−２万年前と推定されている（貝塚ほか，２０００）ことから、上記Ａトレンチの結果と合わせると、本断層帯の最新活動時期は約２万年前以後、１万３千年前以前となる。
　
本地点付近で行われた上記以外の調査の概要は以下のとおりである。
（財）地震予知総合研究振興会（１９８４）は、立川断層の撓曲崖を横断して実施された群列ボーリング調査（建設省国土地理院，１９７８，１９７９）の再解析を行い、撓曲崖の低下側のみに分布が認められた地層をイベント堆積物として、この上位及び下位の地層から得られた^１４Ｃ年代値から断層活動時期を約２千５百年前以後、８世紀以前と推定した。しかし、地層の対比は各々数十ｍ離れて掘削されたボーリング結果に基づくものであり、年代値も断層から離れたボーリングから得られたものであるため、この時期に断層が活動したとする根拠に乏しい。
角田ほか（１９８８）は、断層低下側（霞川の上流側）の沖積低地でトレンチ調査を行い、壁面で粗粒堆積物層の上位に細粒堆積物層が分布するのが認められたことから、この堆積環境の変化が立川断層の活動による河川の堰き止めによるものと推定した。また、角田ほか（１９９４）は、角田ほか（１９８８）のトレンチ地点から約１５０ｍ南の断層下盤側の低地で再びトレンチ及びボーリング調査を行い、沼地・泥炭地性堆積物の存在を確認し、これが断層活動に伴う河川の堰き止めによって形成されたものと推定し、その時期（１−８世紀頃）を求めた。しかし、いずれについても間接的な資料に基づく断層活動の可能性の指摘であり、根拠に乏しい。
東京都（１９９８）は、断層下盤側の低地で断層線と平行する方向に群列ボーリングを掘削した。その結果この付近に４つの埋没谷の存在を推定し、これらの埋没谷の形成が周期的であること、また、山崎（１９７８）の推定した断層の活動周期とほぼ一致することから、埋没谷の急速な埋積は断層活動と関連している可能性が高いとして、各地層から得られた^１４Ｃ年代値から約２万年前以降４回の活動時期を推定した。また、これらの結果をもとに、東京都（２０００）は最新活動時期（５世紀−１０世紀頃）を求めている。しかしながら、このような埋没谷の埋積が、断層活動が原因である可能性は否定できないが、その根拠に乏しい。
東京都（１９９９）は、東京都（１９９８）による２つのトレンチ掘削地点から約４００−５００ｍ東側の霞川調整池でトレンチ調査を実施した。トレンチ壁面では細粒砂−シルトからなる地層の擾乱が認められたことから、東京都（１９９９）は、この擾乱が断層活動によるものと推定した。しかし、このことが立川断層の活動と直接関係付ける根拠にはならない。

�A 箱根ヶ崎地点

東京都（１９９８）は西多摩郡瑞穂町箱根ヶ崎の断層下盤側に位置する「旧狭山ヶ池」及びその北東方の撓曲崖上でボーリング調査を行い、砂礫層が水平距離約２００ｍ間で約５ｍ上下変位しているとして、砂礫層堆積後に断層活動があったとした。しかし、これが断層活動に伴う変位であるかどうかは不明である。
その後、東京都（１９９９）は、東京都（１９９８）によるボーリング調査で得られた試料の詳細な分析を行い、「深度約１．６２ｍ付近でほかの深度に比べ試料の土壌化の進行が著しいことが確認されたことから、このことは土壌化を引き起こす環境変化があったことを示し、立川断層の活動と直接関連する可能性がある」とし、その時期（４世紀−６世紀）を推定している。また、これより下位に「腐植土の直下にやや粗粒な堆積物（タービダイト様、イベント堆積物の可能性あり）がみられ、この時期に何らかの活動が考えられる」とした。しかし、これらについても確実な断層活動とするには根拠に乏しい。
なお、山崎（１９７８）は、本地点付近で沖積面に約１．４ｍの上下変位が認められるとしているが、東京都（１９９９）のボーリング調査結果によれば隆起側の地形面を沖積面と特定することはできない。

�B 谷保・矢川地点

国立市谷保付近では、東京都（１９９９，２０００）によりＴｃ３面とそれを開析する矢川の谷底で複数のトレンチ調査とボーリング調査が行われている。
ボーリング及びトレンチ調査の結果から、東京都（１９９９）は、河川堆積物の上位に分布する黒ボク土は断層活動による矢川の流路変遷に伴う堆積物と推定し、河川の流路や流量の変化があった可能性を指摘した。しかし、これが断層活動の結果によるものかどうかは他の地点との関係を考慮する必要があるとしている。
また、東京都（１９９９，２０００）は、この付近で確認された４つの層の黒ボク土のうち、あるトレンチでは下位の２つの層の黒ボク土が欠如していることから、新しい河道の形成などの時期（１世紀−９世紀）を推定し、これが立川断層の最新の活動に対応するとしている。
しかし、東京都（２０００）が述べているように、これらは河川の流路変更に伴うものである可能性はあるが、確実な断層活動によるものとするだけの根拠に乏しい。

�C 一の宮地点

東郷ほか（１９９６）は、多摩市一の宮において遺跡の発掘調査に伴い出現した露頭を記載し、立川断層の活動時期を論じている。しかし、本地点は活断層研究会（１９９１）が示した立川断層南東端のさらに南方に位置しており、また、断層の延長方向よりやや西側にある。さらに付近には断層変位地形が認められないことから、これが断層活動に直接結びつく可能性は低いと考えられ、他の原因により生じた可能性もある。
　
ｂ）先史時代・歴史時代の活動

本断層帯付近で発生した可能性がある歴史地震として、８７８年の相模・武蔵の地震（マグニチュード７．４）、１６４７年の武蔵・相模の地震（マグニチュード６．５±１／４）及び１６４９年の武蔵・下野の地震（マグニチュード７．０±１／４）がある（宇佐美，１９９６）。しかし、いずれの地震も本断層帯との関係は不明である。

（３）１回の変位量（ずれの量）（注１０）

本断層帯では、地形・地質調査からは１回の活動に伴う変位量は得られていない。しかし、断層帯の長さが約３３ｋｍであることから、下記の経験式（１）、（２）（松田，１９７５）によれば、１回の変位量は２．６ｍと求められる。したがって、本断層帯の１回の活動に伴う変位量は２−３ｍ程度であった可能性がある。
Ｌは１回の地震で活動する断層の長さ（ｋｍ）、Ｄは断層の変位量（ｍ）、Ｍは地震のマグニチュードである。
　　　　　　　　Ｌｏｇ Ｌ ＝ ０．６ Ｍ − ２．９　　（１）
　　　　　　　　Ｌｏｇ Ｄ ＝ ０．６ Ｍ − ４．０　　（２）

（４） 活動間隔

上述のように、立川断層中部ではＴｃ２面に４．５−５．８ｍ程度の上下変位が認められる（山崎，１９７８）。一方、本断層帯では１回の活動に伴う変位量は２．６ｍ程度と求められており、この変位量を上下成分とすれば、Ｔｃ２面の上下変位量は２回分の活動に相当する。Ｔｃ２面の形成年代（約２万−３万年前；貝塚ほか，２０００）から、本断層帯の平均活動間隔は１万−１万５千年程度と求められる。ただし、ここでは経験式により求めた１回の変位量を上下変位量として平均活動間隔を求めているが、仮に本断層帯では横ずれ成分が大きいとすれば、平均活動間隔はここで求めた数値よりも短くなる可能性もある。
なお、立川断層を横切る河川の堆積環境の変化が断層の変位に起因すると推定して、断層の活動時期から活動間隔を求めた見解（東京都，２０００）によると、本断層帯の平均活動間隔は短くなる。この場合、前述の「１回の変位量」、及び後述の「活動区間」についても、再検討が必要となる。

（５）活動区間

本断層帯は、松田（１９９０）の基準に基づけば一つの起震断層を構成しているとみることができる。

（６）測地観測結果

１９８５年以後約１０年間の測地観測結果によると、本断層帯周辺では南−北方向ないし北西−南東方向の縮みがみられる。また、最近５年間のＧＰＳ観測結果によると北東−南西方向の伸び、北西−南東方向の縮みがみられる。なお、このような縮みの方向は本断層帯の走向とは整合しないため、この原因について明らかにすることが望ましい。

（７）地震観測結果

１９９７年以降、本断層帯の北西端及び南東延長部付近では地震活動は比較的活発であるが、断層帯の中央部付近では地震が発生しておらず、本断層帯付近の地震発生層の下限の深さは不明である。なお、本断層帯北西端付近の地震の発震機構は北東−南西方向に圧力軸を持つ。

２．３　断層帯の将来の活動

（１）活動区間と活動時の地震の規模

２．２（５）で述べたように、本断層帯は全体が一つの活動区間として同時に活動すると推定される。この場合、長さが約３３ｋｍであることから、経験式（１）により発生する地震の規模を求めると、マグニチュード７．３となる。また、その際に本断層帯の北東側が南西側に対し、相対的に２−３ｍ程度隆起する可能性がある。

（２）地震発生の可能性

本断層帯の平均活動間隔は１万−１万５千年程度、また、最新活動時期が約２万年前以後、１万３千年前以前の可能性があることから、本断層帯では、最新活動後、評価時点（２００３年）までの経過時間は約１万３千−２万年となり、平均活動間隔の０．９−２．０倍の時間が経過していることになる。地震調査研究推進本部地震調査委員会（２００１）に示された手法（ＢＰＴ分布モデル、α＝０．２４）によると、今後３０年以内、５０年以内、１００年以内、３００年以内の地震発生確率はそれぞれ０．５％−２％、０．８％−４％、２％−７％、５％−２０％となる。また現在までの集積確率は３０％−９０％より大となる。
なお、断層の活動時期を、立川断層の変位に起因したとする河川の堆積環境の変化から求めた資料に基づくと、最新活動時期は上述の結果よりも大幅に新しい時期になり、平均活動間隔も短くなる。その場合、最新活動後、評価時点までの経過時間は平均活動間隔に比べて短い時間であるため、地震後経過率、地震発生確率、及び現在までの集積確率も大幅に小さな値になる。
　
　
３　今後に向けて

本断層帯では、過去の活動を直接示す十分な資料は得られておらず、最新活動時期、平均活動間隔ともに信頼度の高い数値が得られていない。しかも、ここで評価したものとは異なる活動時期の可能性の指摘もあることから、さらに調査を行うことが必要である。また、本断層帯の南東部の立川断層も左横ずれを伴っているとする指摘があるが、その実態は明らかにされていないためこれを明らかにする必要がある。
　

文　献

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（財）地震予知総合研究振興会（１９８４）：歴史地震に関する研究報告書．昭和５８年度科学技術庁委託，１５７ｐ．

表３　立川断層帯の地震発生確率及び参考指標

付表

地震発生確率等の評価の信頼度に関する各ランクの分類条件の詳細は以下のとおりである。