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このページの内容
§１ 活断層という用語の意味について
§２ 新潟県の活断層の特徴 ・・・下越・佐渡地方の活断層を例に
[まえがき]
（１）櫛形山脈西縁断層
（２）加治川断層
（３）月岡断層
（４）村松断層
（５）羽茂川断層
§３ 活断層と被害地震
（１）平野中央部とその延長の海域で起きた被害地震
（２）近傍の活断層は動かなかった
（３）応力分布があわない
（４）重要なところは隠れている
§４ 柏崎地方を襲った地震と「活断層」
（１）中越沖地震の震源断層
（２）断層線は内陸部に達していた
§１ 活断層という用語の意味について
最近の地質時代に活動し，将来も活動する可能性のある断層…という意味で使用されています．地層の観察（地質調査）やトレンチ（人工的に掘削した溝状の露頭）の調査で「見つかる」断層のうち，定められた時期（注1）以降に活動した可能性のあるもの（また今後も活動する可能性のあるもの）を活断層といいます．同じ場所で地震が繰り返されるために地形にはっきりと表れていることも少なくありません．水平方向のずれによって川や尾根が屈曲していたり，垂直方向のずれで地図に現れるような大きな段差が生じていたりします．これを変動地形といいます．一回の地震による変位は大きくても数mですが，同じ場所で地震が繰り返し起きると変位が累積されて変動地形が形成されます．単純に見積もると，例えば一回の地震による地表でのズレが１m，これを500年ごとに10万年間繰り返すと，200mの変位が地形や地層に記録されます．
定義からみると，活断層は地震の結果であって原因ではありません．特定の地震の原因となる断層は，震源断層または起震断層と呼ばれています．その意味でいうと活断層が地震を起こすのではありません．地震断層(震源断層の一部が地表に現れたもの．地滑りによる崖は含まれない)のズレが累積されるため，結果的に地図上で活断層と呼ばれる断層変位を見ることができるというわけです．震源断層が一枚で，それがそのまま地表に連続していれば紛れはありません．しかし，実際には地表面が軟らかくて明瞭な段差(地震断層)が出現しない場合や，出現しても数枚に割れた複雑な形状をすることが多いのです．もっと困ったことには，内陸直下型地震の規模Mは6前後であることが普通ですが，その程度の地震では地表に地震断層は出現しません．ですから活断層がない(ないのではなく，見つかっていない)ところで被害地震が起きることは不思議でもなんでもないのです．
最近，メディアでこの用語が多用されるようになり，「活断層が地震を起こす」という不適切な概念が一般に広まっているようです．本来は定義が異なる活断層，地震断層，震源断層（起震断層）という用語の区別が曖昧になり，メディアに登場する研究者もこれを容認してきているようにみえます．そうなると，今度は地質・地形学的調査から地図上に記載された活断層と地震の観測から記載される地震断層とのズレが大きい場合はどうするのだということになります．用語の定義をいい加減にしてきたツケはいずれ必ず回ってきます．
ともかくも定義が曖昧にされた「活断層」という用語が一人歩きを始め，以下のような誤解が生じています．
◯活断層がないから地震は起きない → 地下の同一の震源断層が繰り返し活動しても，必ずしも地表の同じ場所に地震断層が現れるとは限りません．したがって，同じように地下深くに活断層が存在する場合でも，地表に活断層地形が表れやすい場合とそうでない場合があります．その上，沖積平野や海底では侵食作用，埋積作用が大きく働く場所で地形として残らない場合が普通です．ないから（＝知られていないから）といって安心できません．
◯活断層があるから危険だ ・・・上の例の裏返しです．例えば長岡市西方の片貝断層や鳥越断層，反対側東方の悠久山断層は，最近この付近で起こった被害地震である1887年古志郡の地震，1927年関原地震，1961年長岡地震，2004年中越地震，2007年中越沖地震のいずれにも関係しませんでした．つまりそれらの地震は既知の三つの活断層以外の平野の中や海域の，これまで知られていなかった断層が動いて起きたのです．既知のものはすでに活動を終えたか、活動度が小さくなっている場合があるようです．また，平野の周縁は変動地形が残りやすく，平野中心部は残りにくいために私たちが惑わされているのかもしれません．重要なところはいつでも隠れているのです．
◯糸魚川—静岡構造線は活断層 ・・・これは地震地質学上の定説のようになっています．ですから必ずしもメディアの誤解ということではありません．以下はこの考え方に対して「そうではないのではないか」という私の意見です．
定説に異を唱えるのは勇気がいる（注2）のですが，図１を見ればおかしいのが一目瞭然です．この図は過去66年間の中部地方の地震活動です．これを過去400年間(図7、後述)に敷衍しても糸魚川—静岡構造線に関連した被害地震を見いだすことは困難です．この付近の地震はこの構造線と斜交する震源断層をもつものがほとんどです．つまり，過去の被害地震を見る限り，構造線は何の影響も与えていません．糸魚川—静岡構造線は新生代新第三紀という過去の地質時代の地殻変動によって形成されたもので，内陸直下地震を引き起こす現在のテクトニクス（新潟—北陸・長野—関西方向）とは直接的には関係していないと考えられます．
北東−南西走向の信濃川地震帯（注3）が地質構造と調和的なのは松本盆地までで，それ以西の地震活動は「新潟−神戸ひずみ集中帯」に沿っています．地質構造と地震活動の「構造性」は必ずしも一致しないのです．（中部地方の地質図は 日本海東縁のプレート境界 の図4参照）
図1． 1948年-2024年の76年間に発生した中部地方の被害地震（Ｍ＞6.5）の震源域．北陸・信越地方の活動度が高く，新潟〜福井の日本海沿岸地方がM7クラス直下型地震の常襲地帯であることがわかります．
Figure 1. Epicenter area of damaging earthquakes (M>6.5) in the Chubu region that occurred during the 76-year period from 1948 to 2024. It can be seen that the activity level is high in the Hokuriku and Shinetsu regions, and the Sea of Japan coast region from Niigata to Fukui is a regular area for M7 class earthquakes.
表１ 図1の地震リスト（諸量は気象庁資料等による）
Table 1 List of earthquakes in Figure 1 (various quantities are based on Japan Meteorological Agency materials, etc.)
図中の(1965−67)は松代群発地震．累積マグニチュード6.4
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（注1）以前は第四紀（約260万年前・・・現在：2009年に再定義）としていましたが，最近は50〜60万年前以降（場合によってはさらに新しく10数万年前以降）の時代に限定することが一般的です．
（注2）私の大学学部学生時代（旧東京教育大学理学部地質学鉱物学教室）の恩師の故藤田至則先生は，20世紀後半以降の地球科学のパラダイムであるプレートテクトニクス理論に対して，お亡くなりになるまで批判的な立場を変えられませんでした．「信濃川地震帯＝プレート衝突境界」を主張する私はいわば鬼子で不肖の弟子でしたが，ある種のDNAは受け継いでいるのかもしれません．
（注3）「信濃川地震帯」（あるいは「信濃川流域地震活動地帯」）という用語は大正期に東京大学の大森房吉によって唱えられました．庄内沖・・粟島・・越後平野・・東頸城・・魚沼丘陵・・長野盆地・・松本盆地を結ぶ帯状地域に地震活動が集中していることを表現したものです（ 信濃川地震帯と地形・地質のページの「大森の手紙」の項参照）．今村明恒もこれを踏襲しました．
関連した用語の解説
震源断層：地震の原因である地下の断層（岩石が割れてずれた面）．起震断層ということもある．
震源域：地下で最初に断層破壊が起きた場所を震源，その真上の地表上の点を震央という．地震計の波形データから「大森公式」によって最初に震源・震央を決定するデータが得られるため，古くからこれらの用語が多用されてきた．ところが、大きな地震の場合は起きた場所を点で示すことが不都合なので震源断層面を地表に投影した広がりで表現することがある．これを震源域という．
地震断層：震源断層面が地表まで届いた場合，地表面と震源断層面のつくる交線（断層線）に沿って段差が出現する．これを地震断層または地表地震断層という．
【参考漫画】
沖積平野や砂泥の海底では，段差ができても次の地震が起きる前に侵食されて地形に現れないことが多い。したがって，活断層の(発見の)有無で危険度を論ずることには問題がある．例えば図１の場合，新潟から北陸，関西までの全体が「活断層帯」だとみなした方が真実に近いだろう．後述の図9(平面図)と図10(断面図)の場合が，②に該当する．
In alluvial plains and on sandy and muddy seabeds, even if a step occurs, it often erodes away before the next earthquake occurs and does not appear on the topography. Therefore, there is a problem in discussing the degree of risk based on the presence or absence (discovery) of active faults. For example, in the case of Figure 1, it would be more accurate to consider the entire area from Niigata to Hokuriku and Kansai to be an "active fault zone." The cases shown in Figure 9 (plan view) and Figure 10 (cross section), which will be described later, fall under ②.
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§２ 新潟県の活断層の特徴 —下越・佐渡地方の活断層を例に—
[まえがき]
重要なところは隠れているといいました．逆にいうと，見えているところはたいしたことはないのかもしれません．地形にあらわれるということはある程度の時間が経過しているということであり，「活断層」の寿命が尽きている，ないしは最盛期が過ぎているような場合が少なくないのではないかということです．とくに越後平野周縁の「活断層」の場合，その可能性が高いように思えます．現在の活動の中心は移動している可能性があります．新聞やテレビで○○断層帯などと紹介されているものは一学説にすぎません．それらの学説が政府の地震調査研究推進本部に取り上げられているので「定説」のように扱われているに過ぎません．このことについては追って新しいページで取り上げるつもりです．
そういうわけで，この節で取り上げる地域がとくに危険というわけではありません．地震の切迫度はむしろ平野中央部や海域の方が大きいと考えられます．日本列島全体が活断層なのですから，ここが安全という土地はないのだと思います．どこに住んでいても，日頃の備えやいざというときの心構えなどに留意することが肝要です．
これから紹介する下越・佐渡地方の５つの断層は，地形や地質構造から活断層と考えられているものです．いずれも西傾斜の逆断層です．つまり，断層面が西に傾斜していて，断層の上盤である西側の地塊が東側の地塊にのし上がる運動を繰り返してきた断層です．
なお，当地域の活断層は露頭で断層のずれを確認できるものは少なく，確認ができても活動時期の特定が難しいため，過去の断層運動は地質構造のようすや地形の特徴から推定することになります．
（１）櫛形山脈西縁断層
新潟県北部の村上市—胎内市—新発田市にかけての海側の山塊は櫛形山脈とよばれています．このうちの荒川と胎内川に挟まれた位置にある蔵王山（または高坪山）という山の西麓を北東—南西に延びる3kmほどの長さの断層です（図２）．地形上に比較的明瞭に表れていて，平野部からこの断層まではなだらかな丘陵です．この断層にそって溝状の地形があり，この上は比較的急な斜面になります．平野側（西側）に傾斜した断層面を平野側の地塊が山側の地塊にのし上がった逆断層です（注1）．
図２ 櫛形山脈西縁断層．使用地図と航空写真は国土地理院によります．［以下，（３）の村松断層まで同じ］．
Figure 2 Kushigata Mountains western margin fault. Maps and aerial photographs used are from the Geospatial Information Authority of Japan. [The same applies hereafter to the Muramatsu fault in (3)].
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（注1）このような断層の溝状地形の平野側斜面を逆向き低断層崖といいます．加治川断層，月岡断層の場合にも同様の地形が見られます．
（２）加治川断層
櫛形山脈のうち，胎内市南部から新発田市北部にかけての山塊の西麓を北北東—南南西に延びる１kmほどの長さの断層です（図３）．断層にそって谷状の地形が明瞭に表れていて，500〜800mの沢筋・尾根筋の左横ずれが確認できます．
図３ 加治川断層．
Figure 3 Kajigawa fault.
（３）月岡断層
新発田市旧豊浦町から阿賀野市旧安田町にかけて，五頭山の西麓を20kmほど追跡できます（図４）．地質研究者から「笹神丘陵」と呼ばれる隆起帯と東方の五頭山塊（五頭連峰ともいう）がこの断層によって分断されています，地形上は北方の加治川断層や櫛形山脈西縁断層と同じく「逆向き低断層崖」に分類されます．水平ずれの成分が大きく，北から荒川川，折居川，大荒川，安野川に1000m前後の左横ずれが認められます．
図４ 月岡断層．
Figure 4 Tsukioka fault
（４）村松断層
五泉市村松の東方の断層です（図５）．村松の市街地を含む愛宕山周辺の西側の地塊が，東側にのし上がるような運動を繰り返してこの地形が形成されたと考えられています．村松地内愛宕山東方の段差は約50mあります．前項の月岡断層の南方延長に位置します．月岡断層西側の笹神丘陵がこの断層の西側の愛宕山周辺の丘陵に対応します．水平方向のずれ（横ずれ）は確認できません．
図５ 村松断層．
Figure 5 Muramatsu fault
（５）羽茂川断層
小佐渡地方の背骨に相当する山稜は北の姫崎から大地山・国見山を経て，経塚山で二つの枝稜に分かれます．二つの枝稜の西方は小木半島を経て沢崎鼻へ，南方は笠取山を経て野崎鼻に達してそれぞれ海に没します．この間を流れるのが佐渡島で国府川に次ぐ長さの羽茂川です．羽茂川断層はこの川の右岸沿いに約10kmほど追跡できます（図６．この図では断層の南半分で約5km．この部分は支流の山田川に沿うため山田川断層ということもある）．地形と地質構造から，北西側地塊が南東側にのし上がった右横ずれを伴う逆断層と推定されています．
図６ 羽茂川断層．
Figure 6 Hamochigawa fault
§３ 活断層と被害地震
（１）平野中央部とその延長の海域で起きた被害地震
２節で新潟県下越・佐渡地方の活断層のいくつかを紹介しました．これらはここ40年ほどの間，地質学，地形学専門の先達によって詳しく研究されてきました．筆者はその一部に関わったにすぎません．当ページの解説の多くはそれらの成果に基づいています．
１節で，長岡市周辺においてこれまで発生した被害地震は既知の活断層と関係がなかったと述べました．下越・佐渡地方でも同じことがいえます．被害地震は図7，図7-2で見るように，２節の活断層との関係は認められません．1670年四万石（西蒲原）地震，1828年三条地震の二つは越後平野の中央部で発生しています．この近くでは西方の角田・弥彦山塊東麓に推定されている活断層（越後平野西縁断層）があり，これまでも被害地震との関係がしばしば取りざたされてきました．しかしこの断層は西傾斜ですから，10・・20km東方を震源域とするそれらの地震の震源断層となるには随分と無理があります．またこの付近の平野東縁には活断層が知られていません．江戸期の二つの被害地震は平野中央部の「伏在断層」による可能性が高いのです．
1802年小木地震の場合は地震時に小木半島の南海岸が約1.5m隆起しました．現在もこのときに隆起した波食台が各地で観察できます．北海岸でも隆起しましたがその量はわずかでした．このことから，小木半島を載せた北側の地塊が北傾斜の断層面を南方へのし上がった運動をしたものと推定されます．したがって約10km東方の北東—南西走向の羽茂川断層が関係しているとは考えられません．
1762年，1833年，1964年の地震が発生した新潟市北方沖(信濃川河口北方沖)は越後平野の延長と考えることができます．大きく見れば佐渡海嶺と本土の間の盆状構造の中央部分にあり，角田・弥彦山塊と平野東縁の間の越後平野と対比することができます．佐渡島や本土ではなくその間の海域で被害地震が繰り返されたことは越後平野中央部の被害地震の繰り返しとよく似ています．
図7 新潟県中・北部の地震活動．過去400年．M＞6.7．楕円形の震源域の意味を理解していただくため，1964年新潟地震のみ余震分布[河内・大木(1997)による]を示した．1995年新潟県北部地震はM5.5だが参考のため掲載．
Figure 7 Seismic activity in central and northern Niigata Prefecture. Past 400 years. M>6.7. To help you understand the meaning of the elliptical epicenter area, we have shown the aftershock distribution [according to Kawachi and Ohki (1997)] only for the 1964 Niigata earthquake. The 1995 Northern Niigata Prefecture Earthquake was M5.5, but is included for reference.
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図7-2 活断層と被害地震の分布の関係．地図はgoogle earthを使用した．赤色の線は活断層，緑色は明治以降の，水色は江戸期の被害地震の推定震源域．活断層のない平野部，海域，丘陵部に被害地震が発生していることがわかる．1995年新潟県北部地震はM5.5だが参考のため掲載．
Figure 7-2 Relationship between active faults and the distribution of damaging earthquakes. The map used was Google Earth. The red lines are active faults, the green lines are the estimated epicenter areas of damaging earthquakes from the Meiji era onwards, and the light blue lines are the estimated epicenter areas of damaging earthquakes during the Edo period. It can be seen that damaging earthquakes occur in plains, ocean areas, and hills where there are no active faults. The 1995 Northern Niigata Prefecture Earthquake was M5.5, but is included for reference.
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（２）近傍の活断層は動かなかった
1995年新潟県北部地震の震源断層は走向が北北東—南南西で西傾斜の逆断層でした．これは東方約5kmを並走する月岡断層と同じセンスです．しかし，被害の状況や余震分布から震源断層は月岡断層とは別のものと考えられています．
図８は筆者を含めた新潟県地区理科センターの研究グループが地震後に．その余効変動を水準測量によって調査した結果です．調査ルートは月岡断層を横切っています．これによると震央に近い西部が西への傾動をはっきり示しているのに対し，月岡断層での変動は認められませんでした．図９は新潟県，国交省，農水省が行った福島潟周辺の水準測量のデータを独自に解析した結果です．地震時に福島潟全体がそれまでの沈降傾向とは反対に隆起したことは新潟県ほかの報告でも知られていますが，この図を見ると概ね北北東—南南西走向で西傾斜の逆断層が最大5cm運動したことが読み取れます．図８で示された測量結果は逆断層の下盤側の余効変動ということになります．
図８-1 1995年新潟県北部地震直後の余効変動の測量ルート図．月岡駅と月岡温泉の間の県道の道路基準点を標石の代わりにして水準測量を行った．
Figure 8-1 Survey route map of after-effect deformation immediately after the 1995 Northern Niigata Earthquake. Leveling was carried out using the road reference point of the prefectural road between Tsukioka Station and Tsukioka Onsen as a marker stone.
図８-2 測量は1995年４月と8月に行った．グラフはこの期間の変動図．飯山新~中ノ通り及びB7〜B12の間は道路基準点の間に設置した仮設の標石が8月まで保持されていたのでその値も示した．この区間だけグラフの折れ線が複雑な形になっているのはそのためである．
Figure 8-2 Surveys were conducted in April and August 1995. The graph shows changes during this period. Temporary marker stones installed between road reference points between Iiyamashin and Nakano-dori and B7 to B12 were maintained until August, so the values are also shown. This is why the line in the graph has a complicated shape in this section.
図９ 1994年9月−1995年9月の期間の垂直変動量の等値線図(a)とＸ−Ｘ´断面についての垂直変動概念断面図（b）「新潟地盤沈下調査地域・水準測量成果表［北陸農政局，1996］」のデータを解析．成果表では潟の周辺が山のように盛り上がった等値線図になっているが，本図では等値線を引き直し2本の不連続線（断層線）を引いた．これによって変動のようすを合理的に表現できる．
Figure 9 Isoline map of vertical fluctuation amount for the period from September 1994 to September 1995 (a) and conceptual cross-sectional diagram of vertical fluctuation for the X-X' section (b) "Niigata ground subsidence survey area and leveling Analysis of data from the Results Table [Hokuriku Agricultural Administration Bureau, 1996]. In the results table, the contours around the lagoon are raised like mountains, but in this figure, the contours have been redrawn and two discontinuous lines (fault lines) have been drawn. This allows the state of fluctuation to be expressed rationally.
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（３）応力分布があわない
断層運動を引き起こす応力の方向を断層面の走向・傾斜とすべりの方向から決定することができます．定量的にはシミュレーション解析をすると得られるのですが，ここでは概略をみることにします．図10は月岡断層を横断する４本の小河川の流路のようすを示したものです．いずれの川も断層を境に上流（右側）と下流で1km〜1.5kmほど同じ方向に（向かって左に）ずれていることがわかります．このことからこの断層は西側隆起の逆断層の性質をもつほか，左横ずれ断層の性質をもっていると考えられています．このような横ずれを形成するためにはどちらかというと東西ではなく南北方向から圧縮される必要があります．ところが現在の応力場は各種測量や最近の地震の発震機構の解析結果などから東ー西ないし西北西—南南西の方向であることが知られていますので，活断層から読み取る応力場は現在の応力場と一致しないということになります（図10の矢印）．
図10 月岡断層を横切る北から荒川川，折居川，大荒川，安野川の屈曲と左横ずれを生じさせた以前の応力の方向（緑色の矢線）．橙色の矢線は現在の応力の方向．
Figure 10: Previous stress directions that caused the bending and left-lateral strike slip of the Arakawa River, Orii River, O-arakawa River, and An-no River from the north across the Tsukioka Fault (green arrow). The orange arrow is the direction of the current stress.
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（４）重要なところは隠れている
被害地震が起きる場合の多くは，そこが沖積平野だったりその延長の海域だったりします．一方，既知の活断層の多くは平野周縁の丘陵地帯の縁辺にあります．
このことはとても重要です．活断層は同じ場所で地震が繰り返されて形成されたものです．内陸部で発生する被害地震の規模はM７前後で，この程度では明瞭な地震断層は出現しません（測量による地殻変動は現れます．前項参照）．浅いところまで岩石破壊のズレが届かないのです．それでは，この地域に多数記載されている活断層は何を意味しているのでしょうか．明治の濃尾地震のようなM８クラスの内陸巨大地震が繰り返された痕跡なのでしょうか．多くの活断層の場合，とてもそうとは考えられません．深いところで作られたかつての断層面が土地の隆起によって地表に現れて，それが差別侵食で「断層地形」を形成している場合が多いのではないかと考えられます．
沖積平野の周縁の丘陵，例えば越後平野の場合は笹神丘陵，東山丘陵の一部，西山丘陵などは地質学的にはつい最近の50万年前頃は平野の中にありました．100万年くらい前では平野の真ん中だったでしょう．つまり，かつても地震活動は当時の平野の中で起きており，そこが隆起して今は丘陵地帯になって断層面が観察されやすくなっているのです．現在，地震は平野の中で起きていてそれが繰り返されているけれども，地形としてはまだ表れていないということです．そういう意味で私は，櫛形山脈西縁，加治川，月岡などの既知の活断層が分布する丘陵地帯よりも，活断層はまだ知られていない西方の平野中央部や海域の方が遥かに危険度が高いと考えています．
重要なところはいつでもどこでも隠れているようです．
§４ 柏崎地方を襲った地震と「活断層」
（１）中越沖地震の震源断層
これまで述べてきたように，江戸期以降の被害地震は粟島周辺から越後平野を経て信濃川流域沿いで発生してきました．ここでいう信濃川流域とは現在の川筋をさしているのではなく，新潟県全体から長野県の北部を含む広い領域を意味します．したがって，高田平野や長野盆地，松本盆地もこの範囲です．
2007年中越沖地震はこの領域で発生しました．越後平野中央部で発生した1670年，1828年の地震などと同様に，過去の地震の震源断層（いわゆる「活断層」）は地下に伏在していて確認が困難です．これは第三紀層・第四紀層で厚く覆われていること，地震の規模Mが7弱程度のため震源断層が地表に達する（段差を生じる）ことが少ないこと，などが理由です．
そこで，地殻変動や余震分布から，2007年中越沖地震の震源断層と断層線を推定します．地殻変動は従来の水準測量に加えて，人工衛星から発信される電波を受信して自分のいる位置を決定するGPS測量システムや，干渉合成開口レーダーSARによる解析を利用して調べます（中越・中越沖地震の震源断層参照）．
（２）断層線は内陸部に達していた
GPSやSARによる測量によると，柏崎市沖合を海岸線にそって北東方向に延びる断層線（注）は柏崎市北東方20kmの出雲崎付近から内陸部に延びていたことが分かりました．
図11〜12に国土地理院による柏崎市、出雲崎周辺の基線変化の一部を示します．
（注）断層線：地震を引き起こした地下の震源断層面が地表に表れた場合を地震断層という．地震断層面と地表面の交線が断層線である．
図11 柏崎—小千谷の基線変化グラフ．2007年7月の地震時に約11cm伸長している．
Figure 11 Kashiwazaki-Ojiya baseline change graph. It expanded by about 11 cm during the July 2007 earthquake.
図12 出雲崎—長岡三島の基線変化グラフ．2007年7月の地震時に約10cm短縮している．
Figure 12 Baseline change graph of Izumozaki-Nagaoka Mishima. It was shortened by about 10 cm during the July 2007 earthquake.
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地表面に地震断層が現れていなくとも，地表にわずかに表れた地盤変動から震源断層の断層線の位置を間接的に知ることができます．震源断層は逆断層（図13）なので，断層をはさむ二点間は縮み，反対に断層の両側の土地は伸びます．言い換えると，GPS基線測量の二点間が縮みであれば断層線は二点の間を通り，反対に伸びであれば二点の外側を通ることになります．
図11，12で2007年7月の変動を見ると，柏崎ー小千谷で伸び，出雲崎ー三島で縮んでいます．このことから断層線は柏崎の西方，そして出雲崎と三島の間を通ることが分かります．震源断層が二つ以上あれば，少なくともそのうちの一つの変動を表しているものと考えられます．
余震分布（図14）もこのことと矛盾しません．また図15に示した干渉合成開口レーダーSARの画像は，出雲崎付近が長岡市の方向へ移動したことを示しています．この図の下に示した図のDの線が推定断層線です．
詳細は中越・中越沖地震の震源断層を参照してください．
図13 中越沖地震の発震機構解（気象庁による）
Figure 13 Focal mechanism analysis of the Chuetsu-oki Earthquake (according to the Japan Meteorological Agency)
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図14 中越沖地震の本震と余震分布（気象庁による）
Figure 14 Main shock and aftershock distribution of the Chuetsu-Oki Earthquake (according to the Japan Meteorological Agency)
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図15 SARから得られた中越沖地震前後の観測による干渉合成開口レーダー（SAR）干渉画像（国土地理院による）．左下は筆者による変動の概念図．Dは推定断層線．
Figure 15: Interferometric synthetic aperture radar (SAR) interferograms obtained from SAR observations before and after the Chuetsu-oki Earthquake (according to the Geospatial Information Authority of Japan). The lower left is the author's conceptual diagram of fluctuations. D is the estimated fault line.
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図15の左下の四角枠内は筆者による変動の概念図です．SAR（Synthetic Aperture Radar）とは，人工衛星等に積載した複数のアンテナ（開口面）を合成して解像度を高めた仮想的なレーダーをいいます．人工衛星から同じ地点を２時期に観測し，衛星にその地点が近づいたか遠ざかったかを干渉画像で調べる手法で，地震等による急激な地殻変動の観測に有効です．GPSが，20ｋｍ程度の間隔の観測点で調べるのに対して，この手法では電波を受信できる地表全体を観測することができます．
凡例の青，赤，黄色の縞1セット分が（このデータを提供した人工衛星ふよう1号の）レーダーの半波長11.8ｃｍ分の短縮または伸長に相当します．新潟市付近の青色で示された地域は変動がゼロと考えられるバックグランドで，この色の領域が南西方向（下図Dの線の方向）に伸びています．
観音岬（図15の左下図のA）付近では，平野部の青色のバックグランドと西方の観音崎の間に黄，赤，青の色縞が2セット分，並列しています．これは，単純に計算して11.8×2=23.6cmだけ，色縞2セットが並列している観音崎付近の地盤が衛星の位置（観音崎の南東方向にあり，図の右上から左下へ向かって飛行している）に対して縮んだことを意味します．一方，長岡市〜小千谷市（同B）や柏崎平野（同C）では西方のバックグランドへ向かって赤，黄，青と反対に変化していますから，長岡と柏崎は1セット分・10ｃｍほど遠ざかったことが分かります．
少し難しいかもしれません．それで図15の一部を拡大して上の説明を図中に手描きしてみました．（書込み中）大ざっぱに言うと，観音崎ー長岡は20cm縮み，柏崎ー長岡は10cm伸びたのです．これは，柏崎市街地の西側と色縞2セットの南東側を結ぶ線，すなわち図5のDの線が北西傾斜の逆断層の断層線であることを支持します．
GPSの解析，レーダーの解析ともに断層線は柏崎沖から北東に延びて，出雲崎の東方から内陸部に入り込んでいたことを示しています．海岸道路に敷設されている水準点の地震前後の測量から，海岸付近が隆起し内陸側が沈降していたことが分かりました．地震を起こした断層は発震機構解（図3）から逆断層です．地殻変動をもたらした断層面は西傾斜の方です．これを言いかえると，西側の地塊が東側の地塊へのし上がるような運動をしました．余震分布から推定される断層面の本体は海域ですが，上方の延長が地表面の交差する線（断層線）が内陸部に入り込んでいたということになります．
図15の概念図中の推定断層線Dは，震源断層の延長面と地表面の交線にあたります．この地震では地震断層が確認されていませんが，出現するとすれば概ねこのD線付近になったでしょう．
図16は震央分布図，震源断層，震源，断層線を立体的に表現したものです．赤色の実線で示した推定断層線が柏崎港沖から市街地の北部で上陸し，椎谷の観音崎の内陸部（東方）に至るようすが分かります．
図16 中越沖地震の本震と余震分布（気象庁による）と地殻変動から推定した震源断層の３D図（立体図）．
Figure 16: 3D map of the earthquake source fault estimated from the main shock and aftershock distribution (according to the Japan Meteorological Agency) and crustal deformation of the Chuetsu-Oki Earthquake.
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少し，細部が見えにくいので震央付近を拡大します．断層線は西方の海域から柏崎港付近で陸域に入り，そのまま海岸線に並行して北東方向に延びています．
震源断層面は共役断層という形態で複数存在することが少なくありません．これまでこの内陸部の断層線が注目されなかったのは，もう一つ考えられる海域の震源断層面の方がなぜかクローズアップされていたからです．震源断層については当初から国の研究機関でも，東傾斜（西側）と西傾斜（東側）の両説がありました．これは両方とも存在したのでしょう．いずれにしても，垂直方向と水平方向の地殻変動の解析結果は，少なくとも一つの断層線が柏崎港から内陸へ延びることを示しています．これは疑う余地がありません．
この地域に「活断層」が存在するかどうかという議論もさることながら，実際に起こった地震の断層（ある意味では活断層）の実態解明こそ重要なのではないでしょうか．
図16-2 柏崎市付近の部分拡大図．
Figure 16-2 Partial enlarged view of the vicinity of Kashiwazaki City.
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