松代群発地震（まつしろぐんぱつじしん）は、長野県埴科郡松代町（現長野市）付近で1965年（昭和40年）8月3日から約5年半もの間続いた、世界的にも稀な長期間にわたる群発地震である。松代地震とも呼ばれている。震源地は皆神山付近。総地震数は71万1341回。このうち、有感地震は6万2826回（震度5: 9回、震度4: 48回、震度3: 413回、震度2: 4596回、震度1: 5万6253回）を数えた。深さ7kmより浅い（地震情報では「震源の深さはごく浅く」と表現される）地震が殆どで群発地震全てのエネルギーは、M6.4に相当する。地殻変動が最大であった場所では、この地震活動の前後で約1m隆起し隆起域の直径は約10kmに及んだ。また、付近には「松代地震断層」が発見された。なお、微小地震の検知能力が十分にあったにもかかわらず、グーテンベルグ・リヒター則により期待される回数の微小地震は発生しなかった。地震の原因としては諸説あり、いくつかを列記する。震源域となった松代はフォッサマグナの中央部にあり中央隆起帯の北西縁付近に位置し糸魚川静岡構造線に近い。中新世後期以降沈降している長野盆地及び水内丘陵とは異なった地質区を形成し、相対的に隆起している地域である。数年後に行われた人工地震調査により、水内丘陵と中央隆起帯の境界と考えられる構造が地下に発見されたが、群発地震は境界を越えた水内丘陵内部では発生していなかった。1967年には付近の重力分布調査が行われ、皆神山付近には低重力域があり地下には、縦800m、横1500m、高さ200mのマグマ溜まりが起源と考えられる空洞の存在が推定される。ボーリング調査により、皆神山溶岩は150m程度の厚さがあることが確認されており、その下に湖水堆積物が見つかっているこの群発地震は、震源域の広がりによって5つの活動期に分けることができる。当初、中央隆起帯西縁に沿い発生していた地震は、南西-北東方向に震源を拡大させながら全体の活動は低下していった。1965年（昭和40年）8月～1966年（昭和41年）2月震源は皆神山を中心とした半径5kmの範囲内。1965年（昭和40年）8月3日午後0時19分、気象庁地震観測所の高感度地震計は、震度0のごく微小な地震動を観測した。8月7日には、最初の有感地震が発生。8月17日には、有感、無感合わせて283回もの地震を観測した。10月1日午後5時27分には、震度3の地震が初めて発生した。11月22日から23日にかけて、震度4が2回発生。無感地震を含めると1日2000回を突破するようになる。1966年（昭和41年）3月～7月震源域は北東、南西方向に広がる。1966年（昭和41年）1月23日午後8時15分、最初の震度5を記録。この地震を主とする一連の地震で家屋の一部損壊17戸、墓石倒壊31件などの被害が出た。4月5日には最大規模となるM5.4（震度5）の地震が発生した。また、4月17日には無感地震が6119回、有感地震661回（約2分に1回）観測され、そのうち震度5が3回、震度4が3回であった。家屋破損に伴う負傷者も出た。1966年（昭和41年）8月～12月活動の最盛期で震源域はさらに拡大。当初の皆神山付近から、須坂市、川中島（長野市）、更埴市（現千曲市）、真田町（現上田市）あたりまで地震が発生するようになる。皆神山付近の地割れ群からは湧水が始まる。この時期の総湧水量は約1000万mと推定される。このため、皆神山の南にある牧内地区では地滑りが発生、家屋11戸が倒壊した。しかし、東京大学地震研究所の教授らにより予測されていたため、住人や家畜はすでに避難しており、無事であった。原因断層付近での湧水は、火山活動を原因とするCaCl型で総湧出量は、10m（立方メートル）と推定されている。1967年（昭和42年）1月～5月震源域はさらに北東（高山村や須坂市）、南西方向（坂井村）に伸び、皆神山を中心とする中央部の活動は減少した。地震数は激減し、1年間で2351回であった。1967年（昭和42年）6月～1970年（昭和45年）6月活動は急速に衰え、1年間で観測された地震数は、1968年には745回、1969年は388回、1970年は201回であった。6月5日に終息が宣言された。しかしその後も、余震と見られる振動が続いた。1930年6月1日の茨城県北部地震（M6.5）、1943年8月12日の田島地震（M6.2）、1949年12月26日の今市地震（M6.2、M6.4）がきっかけになったとの研究があるほか、1964年男鹿半島沖地震 M6.9、新潟地震 M7.5との関連性を指摘する研究がある。別な研究では、松代群発地震に先立って日本海東縁変動帯で発生していた青森県西方沖地震(1964年5月,M6.9)と新潟地震(1964年6月,M7.5)の影響を受けて応力が高まり影響を受けた。被害は、道路の地割れや住宅損壊、液状化、地下水の湧水などを中心に起こり、総被害は、負傷者15、家屋全壊10戸、半壊4戸、地滑り64件。住民の中には、ノイローゼを訴える者も現れた。震源域内で各種の観測と研究が行われた結果、日本の地震予知研究は大きく進歩した。また、北信地域地殻活動情報連絡会がモデルとなり、1968年4月、国土地理院に事務局を置く地震予知連絡会が発足する。

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