核実験が止まったあとも、山の下では地震が増え続けていた

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北朝鮮の北東部に、万塔山（マンタプ山）という標高2,205mの山があります。豊渓里（プンゲリ）核実験場はこの山の下にあり、2006年から2017年までに6回の地下核実験が行われました。最後の実験は2017年9月3日で、研究チームによれば、それ以降に核実験が行われた証拠はありません。

ところが、この山の周辺で起きた地震を17年ぶん洗い直したところ、1,399回もの地震が見つかりました。大半は実験が止まったあとに起きたもので、回数は年を追って減るどころか、増え続けていました。2026年9月17日に科学誌Scienceに掲載された、中国と韓国の共同研究です。

この記事では、核実験そのものの是非には触れません。扱うのは、強い力を受けた岩盤がそのあと何年もかけてどう動くのか、という地震学の話です。

地震の記録がほとんどなかった土地

万塔山のあたりは、もともと地震の少ない場所です。研究チームが歴史記録をさかのぼったところ、紀元前23年から1903年までの約1,900年間で、200km以内で起きた大きな地殻内地震は1回だけでした。1810年のマグニチュード6.7で、震源は山から100kmほど離れています。近代的な地震カタログに切り替わる1904年以降も、2017年9月3日までのあいだ、山から50km以内で起きた地殻内地震は1件も載っていません。

記録に残らない小さな地震まで「なかった」とは言えませんが、少なくとも活発な地震地帯ではなかったことは確かです。山の斜面から水平にトンネルを掘れば、爆発点の上に数百mの硬い岩がかぶさります。地下実験の場所として選ばれた理由のひとつは、この地形でした。

6回の実験のうち、最後のものが飛び抜けて大きく、爆発の規模はTNT火薬に換算して100〜250キロトンと推定されています。広島に落とされた原爆が約15キロトンですから、その7倍から17倍ほどです。地震計には、マグニチュード6.3の地震に相当する揺れとして記録されました。

地下の核爆発は、まわりの岩を一瞬で蒸発させ、溶かして、空洞をつくります。空洞が冷えると、上にのしかかる岩の重さで天井が落ちることがあります。万塔山でも爆発の8.5分後にマグニチュード4.1の揺れが観測され、これは空洞の崩落と解釈されています。人工衛星のレーダー観測では、山頂付近がメートル単位で変形したこともわかっています。

ここまでは、地下核実験のあとに起きることとして、研究者の想定の範囲内でした。

17年ぶんの記録から拾い出した1,399回の地震

豊渓里についてのこれまでの研究は、爆発そのものに集中していました。いつ、どこで、どのくらいの規模で爆発したのか、という問いです。実験が終わったあとの地殻がどうなったかは、あまり調べられていませんでした。

今回のチームは、そこに目を向けました。ただし、現地には入れませんし、北朝鮮国内の地震計のデータも手に入りません。使ったのは、国境の外、中国と韓国の観測点が2008年から2025年5月まで記録しつづけた波形です。

遠くの観測点では、小さな地震の波はノイズに埋もれてしまいます。ふだんの監視業務で拾えるのは、ある程度大きな地震だけです。そこでチームが使ったのが「マッチトフィルター法」でした。すでに見つかっている地震の波形を「お手本」にして、17年ぶんの連続記録の上を少しずつずらしながら重ねていき、お手本とそっくりな形の波が隠れていないかを探す方法です。同じ場所で起きた地震は、同じ経路を通って観測点に届くので、大きさが違っても波の形がよく似ます。この性質を使えば、目で見てもわからないほど小さな地震を、ノイズの中から引っぱり出せます。

こうして見つかった地震が1,399回。そのうち955回は、震源の位置まで精度よく決めることができました。

いちばん古いものは2013年、3回目の核実験のあとに起きています。ただ、そこから2017年までは、ぽつりぽつりと起きる程度でした。

20日後に始まり、年ごとに増えていった地震

様子が変わったのは、6回目の実験のあとです。ただし、変わり方が普通ではありませんでした。

爆発で岩が壊れたり、空洞が崩れたりして起きる地震は、ふつう爆発の直後にいちばん多く、時間とともに減っていきます。大きな地震のあとの余震と同じ減り方です。アメリカのネバダ実験場など、過去の地下核実験でも、誘発された地震は爆心の近くで数日から数週間のうちに起き、やがて収まるものだと考えられてきました。

万塔山では、順番が逆でした。6回目の実験の直後に報告された地震はわずかで、持続的な地震活動が始まったのは約20日後、2017年9月23日です。そしてそこから、活動は止まりませんでした。地震の回数も、地震が解放したエネルギーの総量（地震モーメントの解放量）も、調査期間の終わりである2025年5月まで増え続けていたのです。

論文の共著者で、取材に応じている釜山大学校のキム・グァンヒ教授は、いちばん注目すべき点は「核実験のあとに地震が起きたこと」ではなく、「地震活動がどう移り変わったか」のほうだと話しています。爆発直後に最大になって消えていくのではなく、数年かけて強まっていった。この時間の進み方が、これまでの知見と合わない部分でした。

震源が描き出した2本の平行な構造

位置が決まった955回の震源を地図に落とすと、もうひとつのことがわかりました。震源は山のまわりにばらばらに散っていたのではなく、実験場から北北西へのびる、ほぼ平行な2本の線の上に並んでいたのです。

1本は、豊渓里の南側ですでに知られていた断層を、そのまま北へ延長した位置にあたります。もう1本は、地表で確認されているどの断層とも対応しません。それでも並び方は、断層に沿って地震が起きているときの典型的な形をしていました。

つまり、爆発が岩盤に新しい割れ目を走らせたというより、もともと地下にあった弱い面が動きはじめた、と読めます。地震の範囲も爆心の近くにとどまらず、実験場から数十km離れたところまで広がっています。

揺れが消えたあとも続く、力の受け渡し

2017年で終わった爆発が、なぜ何年もあとの地震に関わるのか。爆発のエネルギーが山の中で響き続けているわけではありません。地震波そのものは、すぐに消えます。

研究チームの解釈はこうです。この一帯の地殻は均質ではなく、場所によっては、もともと自然の力を受けて「あと少しで滑る」状態にありました。そこへ爆発が繰り返されたことで、岩盤にかかる力の釣り合いが少しずつ変わっていった。1回の爆発ではなく、6回ぶんの積み重ねが効いた、という見方です。

キム教授は、これを積み上げたブロックで説明しています。表面のざらついたブロックを積み、横から押さえつけて、いまにも滑りそうな状態にしておきます。そこに何度も衝撃を加えると、ブロックどうしの荷重の分担が変わります。衝撃が止まったあとでも、どこか1か所の接触面がずれれば、その分の力は隣の接触面に移ります。移された側は、その場では持ちこたえても、しばらくしてから滑るかもしれません。力の受け渡しが順に続いていくので、きっかけが終わったあとも動きは終わらない、というわけです。

万塔山の地形も、この過程に関わっていると考えられています。山は急斜面と緩斜面が入りまじった非対称な形をしていて、その重さのかかり方のむらが、浅い地殻の中に「滑りやすい場所」と「滑りにくい場所」をつくっています。山が地震を起こしたわけではなく、核実験の影響がどこに現れるかを決める枠組みとして、地形が長いあいだ働きつづけている。チームはそう位置づけています。

マグニチュード6.4という数字の読み方

2本の構造のうち長いほうは、約24kmあります。もしこれが途切れのない1枚の断層で、端から端まで一度に滑ったとしたら、計算上はマグニチュード6.4程度の地震になりえます。

ただし、これは「断層の長さから見積もれる上限」の話で、予測ではありません。そうした地震が迫っていることを示す証拠はなく、24kmの構造が実際には短い断層の集まりである可能性も残っています。その場合、一度に滑る範囲はずっと小さくなります。

因果関係についても、チームは慎重です。断層はもとからそこにあり、自然の力を受けていました。核実験がなくても、いつかは地震が起きていたかもしれません。条件をそろえた実験で確かめられる種類の話ではないので、「核実験が原因だ」と証明することはできません。それでも、地震が起きはじめた時期、起きている場所、そして普通とは逆向きの増え方が、そろって同じ方向を指している。核実験が、限界に近かった地殻をかき乱し、既存の断層の滑りを早めた、あるいは起こりやすくした——というのがチームの解釈です。

この結果は、核実験の監視という実務にも関わってきます。実験場の近くで揺れが観測されたとき、それが爆発なのか自然の地震なのかを見分ける作業は、実験から何年もたって地震が増えてくる場所では、そのぶん難しくなります。キム教授は、考慮すべき時間の幅は広がったが、因果関係を認めるために必要な証拠の水準が下がったわけではない、と念を押しています。

研究に関わっていないシカゴ大学の地震学者パク・ソニョン助教は、CNNの取材に対し、ごく短い時間のかき乱しが、数年から数十年つづく結果を残しうることが、この研究のより広い教訓だと述べています。

今回わかったのは、地面の下では「原因が終わった時点」と「結果が出そろう時点」のあいだに、思っていたより長い時間差がありうる、ということです。国境の外にある地震計の記録だけで、立ち入れない山の地下で起きていることをここまで描き出せるという点も、地震学という学問の力をよく示しています。

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出典

Fan et al., “Nuclear tests at Mt. Mantap have reactivated intraplate faults”, Science（2026年9月17日）：https://www.science.org/doi/10.1126/science.adx5917（本文は有料）

ScienceAlert（Michelle Starr）：North Korea Stopped Nuclear Testing in 2017 – But Triggered Nearly 1,400 Earthquakes Since

CNN：Area near North Korean nuclear site has experienced nearly 1,400 quakes

Scientific American（Tom Metcalfe）：North Korea’s nuclear tests have turned this mountain into an earthquake hot spot