2016年の熊本地震 は典型的な連動型地震であった[ 1] 連動型地震 （れんどうがたじしん）とは、複数のプレート間地震 （海溝型地震 ）、あるいは大陸プレート内地震 （活断層 地震）が連動して発生するとする仮説である。連動関係にある地震 はほぼ同時に発生する場合だけでなく時間差を置いて発生する場合があり[ 注 1] [ 2] [ 3] [ 4] [ 5]
プレート境界型地震では特に長大な震源域 をもつ超巨大地震 が発生することがあり、これは通常は海溝沿いの個別のセグメント で起こっている固有地震 が、時として複数のセグメントに渡って連動することで断層 破壊が進展していく連動型地震で説明できるとされる[ 6] 固有震源領域 に留まらず複数の震源領域（広範囲）に及ぶケースである[ 7] [ 8] 金森博雄 (1982) は、世界の沈み込み帯 を4つのカテゴリに分類し、そのアスペリティ の空間分布の違いから連動型の巨大地震 が起りやすい場所と起こりにくい場所があるとする、アスペリティモデルを提唱した[ 9] 本震 あるいは前震 の前に断層の沈み込みが起きておらず、本震発生後には再び沈み込みが再開されるといった断続性が確認されている[ 10]
複数の地震が連続してほぼ同時に発生する場合は、単独地震に比べて震源域が広大であるため巨大地震となる場合が多い[ 注 2] [ 11] [ 4] 海域 が同時に動いたり同じあるいは近接する断層上でずれの範囲が拡大していくことに起因する地震の連動性を指し、本震の震源域（余震 域）から離れた場所で地震が誘発される誘発地震 （地震の誘発性）とは区別される[ 12]
マグニチュード (Mw ) 9以上を記録した2004年のスマトラ島沖地震 や2011年の東北地方太平洋沖地震 は複数震源領域における連動型地震であるとする見解がある[ 4] 南海トラフ の地震である東海地震 、東南海地震 、南海地震 は過去の記録や地質調査 などから連動して発生する可能性が高いとみられており、さらに千島海溝 ・琉球海溝 等における地震でも地質調査や津波のコンピューター・シミュレーションなどにより過去に連動して発生した可能性が指摘されている。
千島海溝の位置（赤線 ） 千島海溝連動（十勝沖 + 根室半島沖）
北海道 太平洋側南東沖の千島海溝 では津波堆積物の分析により、過去に十勝沖地震 と根室半島沖地震 が連動することでM9規模の巨大地震が発生した可能性がある[ 13] 産業技術総合研究所 （産総研）とアメリカ地質調査所 （USGS）は、プレートテクトニクス に基づくコンピューター・シミュレーションにより、連動によるものとみられる巨大津波 痕は2500年の間に5回、約500年間隔で残されており、最新のものは17世紀 に発生したと発表している[ 14] 北海道大学 らの調査により道南の森町 で同時期のものとみられる津波堆積物（津波高は推定5m以上）が発見された。このことから従来の十勝沖と根室沖の連動だけでは説明できないとし、震源域は三陸沖 北部の青森沖まで達していた可能性があると平川は主張している[ 15] 1952年十勝沖地震 + 1968年十勝沖地震（三陸沖北部地震）
1952年十勝沖地震 (Mw 8.1) の直後に、1968年十勝沖地震 (Mw 8.2/※正確には三陸沖北部地震 に該当) の破壊領域の南端部・三陸沖 で地震（余震）活動が活発化した。その後に起きた1968年十勝沖地震は、その活動領域と1952年十勝沖地震の余震域の間を埋めるようにして発生したことから、2つの地震（十勝沖地震と三陸沖北部地震）の震源域が連動して動くケースも想定され、その場合にM9規模の地震となる可能性を指摘する研究もある[ 16]
日本海溝の位置（赤線 ） 2011年の東北地方太平洋沖地震 は、日本海溝 の三陸沖 から茨城県沖 までの南北500km、東西200kmの震源域において、最大滑り量約20mの規模で3つの断層が極めて短時間のうちに連動して破壊されたことにより、日本における観測史上最大の規模 Mw 9.0となり、地震調査研究推進本部 が想定していた固有地震 域である「三陸沖中部」、「宮城県沖」、「三陸沖南部海溝寄り」、「福島県沖」、「茨城県沖」、および「三陸沖北部から房総沖の海溝寄り」[ 17] [ 18] [ 注 3]
T.レイ (1982) らのアスペリティモデルでは、日本海溝は「カテゴリ3」に属し、この沈み込み帯では各セグメントに複数の小さいアスペリティが存在し、それらがあるときは個別に滑り、時として複数のアスペリティが同時に動くとされたが、複数のセグメントが連動して巨大地震になることは殆どないとされていた[ 9] [ 19] [ 18]
なお、この地震では離れた地域における誘発地震 も発生している。
この地域では過去にも同様の規模の地震が発生した可能性が指摘されており、869年 の貞観地震 は岩手県沖から福島県沖、あるいは茨城県沖の震源域をもつ連動型巨大地震であったと推定されている[ 20]
1793年の寛政地震 は、推定される震度分布から宮城県沖地震 の一つとされているが、三陸海岸で1978年宮城県沖地震 を上回る2-5m程度の津波があったと推定され、地震調査研究推進本部が想定する「宮城県沖」の震源域に加えて、その海溝寄りの「三陸沖南部海溝寄り」の震源域も連動した地震と評価されている[ 21] [ 22] [ 23]
相模トラフの位置（赤線 ） 相模トラフ 沿いのM8級の海溝型巨大地震は、神奈川県全域から房総半島西部を震源域とする大正関東地震 と同じ「大正型」と、震源域がさらに東に拡大した元禄関東地震 と同じ「元禄型」の2種類が繰り返し起きており、「元禄型」は「大正型」の震源域に加えて、房総半島南東沖の「外房型」の震源域による連動型地震の可能性を産総研の宍倉正展は推定している[ 24]
南海トラフの位置（赤線 ）、黄線は駿河トラフ部 東海・東南海・南海連動型地震の震源域 南海トラフ では東海地震 、東南海地震 、南海地震 といった巨大地震が約100年から150年の周期で発生している。過去の傾向からこれらの地震は連動関係にあり、南海トラフにおける連動型地震として甚大な被害を幾度も残している[ 2] [ 25] 駿河トラフ 部（東海地震の推定震源域）までの破壊については宝永地震も含めてこれまでに確たる証拠は出ていない[ 26] 宝永地震 」、約32時間の時間差があった「安政 の東海地震（東南海含む） と南海地震 」、約2年の時間差があった「昭和 の東南海地震 と南海地震 」というように、連動関係にあるとみられる地震の発生間隔は様々である[ 2]
昭和の東南海地震では、東海地震の震源域とされる駿河トラフ内において断層の破壊が進まず、東南海地震の単独発生（2年後に昭和南海地震も発生）となっているが、歴史上の「東海地震」とされる地震の記録では、現在の東海地震と東南海地震双方の震源域を含めた地震を指しており、また駿河トラフ内・東海地震震源域における巨大地震の単独発生は文献資料 などが残っている過去1500年間の記録から確認されていない[ 27] 地質調査 などにより連動型地震であった可能性が指摘されているものもある[ 28] [ 29]
さらに、南海トラフ西端部の日向灘 付近を震源とする日向灘地震 が東海・東南海・南海の連動型地震、または単独の南海地震に連動して発生する場合があるとの説（東京大学地震研究所教授 古村孝志 ）が近年いわれている[ 30] 前述の古村 ）が指摘されている[ 30] 1498年の日向灘地震 では南海地震の一部であったか南海地震と連動した可能性も指摘されている[ 31]
1707年の宝永地震は、震度分布や津波襲来の領域から1854年に発生した安政東海地震（東南海含む）および安政南海地震の震源域を併せたものにほぼ相当するという考えから、東海道沖および南海道沖で2つの地震がほぼ同時に発生したものと推定されていた[ 32] [ 33] [ 33] [ 34] 駿河湾 奥（駿河トラフ）へは入っていないとする見解も出され[ 35] [ 36] [ 37]
この他、東海・東南海・南海の3連動型地震に加えて、津波地震 と推定されている1605年の慶長地震 の震源域とされる南海トラフ寄りの領域（プレート境界のうち特に浅い部分）が連動した場合にM9クラスの超巨大地震となる可能性が指摘されており（東大地震研究所教授 古村孝志 ）、津波の高さも3連動型地震と比べて1.5倍から2倍になる可能性がある[ 38] [ 注 3]
琉球海溝の位置（赤線 ） 南海トラフより、同トラフ南西端から続いている奄美群島 沖の琉球海溝 （南西諸島海溝）までの全長約1,000kmの断層が連動して破壊されることで、震源域の全長も2004年のスマトラ島沖地震 に匹敵する非常に細長い領域におけるM9クラスの連動型地震、あるいはM9クラスの二つの超巨大地震が連動して発生する可能性があると固体地球惑星物理学の古本宗充は指摘している[ 40] [ 41] [ 42] [ 43] [ 44] 御前崎 （静岡県）、室戸岬 （高知県）、喜界島 （鹿児島県）の3つの海岸にある、通常の南海トラフの地震が原因と推定されるものより大きな平均1700年間隔（直近は約1700年前）の4つの隆起 からなる隆起地形が根拠となっている。
また、東日本大震災 後に沖縄県 が独自に見直しを進めた地震被害想定調査では、琉球海溝で最大規模となる3連動型地震（沖縄本島 南東沖地震3連動）が起きた場合、M9クラスになる想定を示している[ 45]
スンダ海溝 における2004年スマトラ沖地震 では、スマトラ島 北西沖ニアス島 からインド 領アンダマン諸島 北端まで全長1,000km - 1,600kmにも及ぶ断層（プレート境界面）が短時間のうちに連動して破壊されたことで、Mw 9.1-9.3の超巨大地震となった[ 46] [ 47]
この地震はスマトラ沖、ニコバル沖、およびアンダマン沖のそれぞれのセグメントが南側から順に断層破壊が進展した連動型地震と考えられている[ 4] [ 4]
1596年9月1日（文禄 5年閏7月9日）に中央構造線 沿いで慶長伊予地震 が発生すると、その3日後の9月4日（同7月12日）には豊予海峡 を挟んだ対岸で慶長豊後地震 （大分地震）が発生した。さらに、その翌日の9月5日（同7月13日）には六甲-淡路島断層帯 および有馬-高槻断層帯 を震源断層 として、これらの地震に誘発されたとみられる慶長伏見地震 も発生している。これら瀬戸内海 沿岸の中央構造線沿いで発生した地震については古記録の中で日付の錯綜が見られるものの、慶長豊後地震および慶長伏見地震と近い時期の1週間以内には四国 の中央構造線沿いで、これらの地震との連動が推定される記録にない大地震が発生していた可能性も指摘されている[ 48]
都司嘉宣 は、これらは中央構造線上で発生した一連の地震活動であるとし[ 49] [ 50]
1586年1月18日（天正 13年11月29日）に発生した天正地震 は、近畿 から東海 、北陸 の1891年の濃尾地震（下記参照）を上回る広い範囲にかけて甚大な被害が伝えられており、飛騨 の白川断層 、伊勢湾 、または現在の岐阜県における阿寺断層 、1998年の調査で地震活動が明らかになった養老断層 など震源断層については諸説あるが、複数の断層が連動してほぼ同時に動いた可能性が指摘されている[ 51]
1891年（明治 24年）の濃尾地震 は、濃尾断層帯 のうち根尾谷断層 帯、梅原断層帯、温見断層北西部が動き、活動域は福井県 境（福井県野尻）付近から岐阜県 を経て愛知県 境まで達した。また、分岐する岐阜-一宮断層など合計5個の断層が動いたと仮定する震源モデルも提唱されている。地震の規模は大陸プレート内地震（活断層型地震）としては日本史上最大となる M 8.0と推定され[ 52] [ 53]
2016年（平成 28年）の熊本地震 では、日奈久断層帯および布田川断層帯 という2つの断層帯が交差する付近にて、前者の断層帯を震源とする4月14日の前震 (M 6.5) と後者の断層帯を震源とする同月16日の本震 (M 7.3) が発生しており、これらの断層帯が連動して動いた可能性が指摘されている[ 54] [ 55] [ 注 4]
2024年（令和 6年）1月1日に発生した能登半島地震 (M 7.6) は、震源地の石川県 珠洲市 付近から南西方向に延びる断層（一度目）と北東方向に延びる断層（二度目）が13秒の差で連動（いずれもM 7.3相当）[ 56] [ 57] [ 58] [ 59] F42 とF43 ）による地震が、2014年（平成26年）の時点で既に国土交通省の報告書にまとめられていたものの、海底断層による地震の影響は少ないというイメージが県や政府などにもあり防災対策に繋がらなかった[ 60]
地震現象を分析した結果、一つの地震イベントが時空間的に2つ以上のサブイベントに分けられるものを、複合地震 （英 : multiple shock ）という。これは前震 や余震 とは違うものと考えるが、本震 に非常に接近して起こった前震や余震との区別は明確ではない[ 63] 兵庫県南部地震 や大正関東地震 、東北地方太平洋沖地震など、M7程度以上の大地震はほぼ例外なく複合地震の性質をもつ[ 64]
2012年4月に発生したインド洋の地震 では、右横ずれ →左横ずれ→左横ずれ→右横ずれ→右横ずれと複数の共役断層 が活動した結果、Mw 8.6の規模となった[ 65]
2012年12月に発生した三陸沖地震 では、Mw 7.2の逆断層 型の地震が発震した約8秒後に、Mw 7.4の正断層 型の地震が発生した（いずれも海洋プレート内地震 ）。
2016年4月に発生した熊本地震 では、熊本地方を震央とする Mj 7.3の本震が発震した約32秒後に、大分県中部を震央とする Mj 5.7の地震が発生した。
連動型地震に類似した概念として「双子地震 」がある。双子地震とは、同規模（近い規模）の2つの地震 が、時間的に近接して（同時又は若干の時間間隔をおいて）同地域あるいは近距離で発生することである[ 66] [ 67] [ 68] 地殻 にひずみ が生じることによって次の地震が誘発される。本震 の際に大きな揺れ（断層 の破壊）が続けて起こること（例：関東地震 ）を指す場合と、連動型地震 において同規模の地震が続けて起こること（例：安政東海地震 と安政南海地震 、2004年と2005年のスマトラ島沖地震 ）を指す場合がある。2つの地震のマグニチュード はほぼ同じであることが多いため、前震 ・本震 ・余震 といった区別が容易ではない。
天正地震 （1586年）[ 67] 1586年1月に中部地方 を襲った大地震[ 69] [ 67] 寛文近江・若狭地震 （1662年）[ 67] 1662年6月16日に近畿地方 北部で発生した大地震。1つの地震ではなく、2つの大地震が続発したと考えられている[ 67] 安政東海地震 ・安政南海地震 （1854年）[ 66] 1854年12月23日に東海地震が発生し[ 70] 半割れ ケース）[ 71] [ 72] [ 73] 大町地震 （1918年）1918年11月11日に長野県 の大町 付近で発生した地震[ 74] [ 75] 島原地震 （1922年）1922年12月8日に長崎県 の千々石湾 で発生した地震。1時50分にM6.9の本震が発生。約9時間後の11時2分にM6.5の最大余震が発生。 関東地震 （1923年）1923年9月1日に関東地方 を襲った大地震（関東大震災 ）。
11時58分にM7.9の本震が発生。その3分後の12時1分にM7.2の余震が発生し、5分後の12時3分にはM7.3の余震が発生。わずか数分間に大地震が3回発生した「三つ子地震」であった[ 76]
M7.9の本震の際には、最初に神奈川県 西部（小田原市 付近）で断層破壊が起こり、その約10～15秒後に三浦半島 付近で（2回目の）断層破壊が生じた[ 77] 男鹿地震 （1939年）[ 67] 1939年5月1日に秋田県 の男鹿半島 で発生した地震[ 78] 昭和東南海地震 ・昭和南海地震 （1944年・1946年）[ 79] 1944年12月7日に東南海地震（M7.9）が発生し[ 80] [ 81]
安政の東海地震・南海地震と同様に、南海トラフ 沿いの東西の領域で2つの巨大地震が（時間的に近接して）発生した[ 82] [ 83] 今市地震 （1949年）1949年12月26日に栃木県 の今市市 付近で発生した地震[ 84] 熊本地震 （2016年）2016年4月14日21時26分に熊本県 熊本地方でM6.5の地震（前震）が発生。その28時間後の4月16日1時25分に、ほぼ同じ場所でM7.3の地震（本震）が発生。いずれも熊本県益城町 などで震度7 の激震となった。
14日の前震は日奈久断層帯 で発生したが、16日の本震は隣接する布田川断層帯 で発生した。すなわち、2つの断層が連動して発生したものと考えられている[ 85] 福島県沖地震 （2021年・2022年）[ 86] [ 87] 2021年2月13日に福島県沖でM7.3の地震が発生。1年後の2022年3月16日にほぼ同じ場所でM7.4の地震が発生。いずれも太平洋プレート 内部で発生した逆断層 型のスラブ内地震 で、ともに宮城県 と福島県 で最大震度6強を観測。2022年の地震では、本震の2分前にM6.1の前震が発生している。
スマトラ島沖地震 （2004年・2005年）[ 66] 2004年12月26日、インドネシア のスマトラ島 北部西方沖でM9.1の超巨大地震 が発生（インド洋大津波 ）[ 88] ニアス島 付近）でM8.7の巨大地震 が発生（ニアス地震 ）[ 88] [ 89] [ 66] [ 79] トルコ・シリア地震 （2023年）[ 90] 2023年2月6日にトルコ 南部で発生し、トルコと隣国のシリア を中心に甚大な被害をもたらした大地震[ 91] [ 90]
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要素
種類
メカニズム 観測
調査 被害 対策
地震の一覧
予知・予測 地震学 関係機関 地球以外の地震
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