thumb|270 px|1755年のリスボン地震による災禍を伝える銅版画 (en) 挿絵／同年の作。 thumb|270 px|安政の大地震絵図／1855年に発生した安政江戸地震による災禍を伝えている。 thumb|270 px|日本の岩手県宮古市にある大津浪記念碑／1933年（昭和8年）に発生した昭和三陸地震の教訓を永く後世に伝えるべく同年に建立された災害記念碑。
歴史地震（れきしじしん）とは、歴史時代に発生した地震のうち、地震計を始めとする近代的観測機器が存在しなかった時代に属するもので、なおかつ、記録で確かめられるものをいう。それらは、古文書や災害記念碑という形で今日まで伝えられてきた。英語には "historical earthquake" という語 (cf. en) があるが、日本語の「歴史地震」よりやや広義かも知れない。
日本語（専門用語）「歴史地震」において定義されている「歴史」は、記録された人間社会の出来事の変遷を指すため、時期的に該当していようとも、伝わっていながら信頼するに足る記録の見当たらないものや、考古学的・地球科学的知見（遺跡発掘や地質調査を始めとする様々な学問から得られる情報と見解）によってその発生が推測あるいは確認されながら歴史として検証できないものは、歴史地震と見なされない。つまり、確かな記録の残っていることが「歴史地震」の定義上の前提である杉村政徳,「」（2011年6月1日時点のアーカイブ）出典の定義するところでは「史料が残っていることが前提」ということであるが、定義上「史料」には記録だけでなく遺物・遺跡・口頭伝承なども含まれ、「記録」とは意味が大きく異なる。したがって、本項では狭義で「確かな記録の残っていることが前提」とした。このように、本項では「記録」と「史料」を明確に書き分ける。。
一方、先史時代（記録が残されるようになる以前の時代）に発生した地震は先史地震といい、地質学的成果や考古学的成果などがこれを証明し得る。なお、日本の歴史では、中央政権の勢力範囲において古墳時代以前を先史時代としているが、地域によって差異が大きく、例えば蝦夷地（北海道）は江戸時代以降に歴史時代が始まる出典は歴史地震の範疇を奈良時代以降としているが、奈良時代の前の飛鳥時代を先史時代と見なすことには無理があるため、調整した。。日本では1885年（明治18年）に地震計を始めとする近代的観測体制の整備が開始されたため、歴史地震は一般的に1884年（明治17年）以前に発生したものを指す青木元・吉田明夫, 2002, 内陸地震活動の統計的性質 活動期と静穏期及び大地震の続発性 地学雑誌 Vol.111, No.2 P.200-211, 。また、先史時代と歴史時代の別無く、さらには、歴史的（歴史学的）検証の有無を問わず、近代的観測機器の登場以前に発生した地震を総じて古地震という。
歴史地震の調査研究は、将来の発生を想定される地震の予測など、防災上欠かすことのできないもので、巨大地震発生の再来間隔などを論ずる地震学の一分野であり、ある地域の地震災害の正確な評価を行うためには、地震によって開放されるエネルギーを見積もる必要があるが、計器観測が始まって以来の地震のみではデータの蓄積として不充分であり、古地震学の助けを借りる必要性が生じるT.レイ・T.C.ウォレス 『地震学 下巻』 柳谷俊訳、古今書院、2002年, p676-689.ISBN 9784772230162。
歴史地震は歴史研究の一部を担う考古学の知見でもあり、地震考古学の分野も開拓されている寒川旭 『地震考古学 -遺跡が語る地震の歴史』 中公新書、1992年, ISBN 9784121010964寒川旭 『地震の日本史 大地は何を語るのか』 中公新書、2011年, はじめにi-iv.ISBN 9784121919229。
古文書の調査 歴史地震の研究は古文書の調査から始まる。古文書は国家の歴史を記した正史から個人の日記など多種多様であり、誤記、誤植、誇張、伝聞によるものなどを含み、その信頼性に疑問点があるものも多く、可能な限り多くの史料を付き合せ、検証する作業が要求される石橋克彦(2004)、「歴史地震研究で感じたこと」, 。また、偽書も多いが、ある目的に対して偽書であっても、そこに記された事項が全て偽りであるとは限らず、記された天変地異が真実である可能性が否定できない場合もある。天変地異は発生した当時の人々にとっては誤魔化すことができない真実であって、これを記すことにより偽書に真実味を持たせる行為もあり得るからである宇佐美龍夫 『最新版 日本被害地震総覧』 東京大学出版会、2003年, p37-48, p564.。
戦乱による社会的混乱、火災による焼失、津波による古文書の流失など、地震災害自体が過去の記録の喪失につながる場合も少なくない。例えば房総沖における慶長津波の記録が少ないのは、その後のより甚大な元禄地震津波で失われた可能性があるとされる伊藤純一, 2005, , 歴史地震, 第20号, 133-144.。また、宝永地震津波により、尾鷲や土佐久礼八幡宮でも古記録が流失し、これ以前の歴史は不明な点が多い今村明恒(1943)、「 慶長九年の東海南海両道の地震津浪に就いて」 『地震 第1輯』 1943年 15巻 6号 p.150-155, 『日本歴史地名大系24 三重県の地名』 平凡社、1983年『日本歴史地名大系40 高知県の地名』 平凡社、1983年。
記録欠落期間の問題 今村明恒は、日本の地震活動は、684-887年、1586-1707年、1847年以降が旺盛期であり、貞観津波など特に規模が大きなものはこの時期に発生していると述べている今村(1941), p107-121. 地震活動盛衰千五百年。
しかし、各時代の記録密度が均質とは言えず、時代による記録の多寡は見かけ上のものであり、人為的な影響である可能性もある早川由紀夫, 1999, 歴史地震, 第15号, 24-29.。地震記録が多くみられる684-887年は、六国史が編纂された時代に相当し、六国史には天人相関思想を反映して天変地異が好んで多く収録された背景がある。887年以降は地震の記録量が急速に減少するが、記録欠落期間として認識する必要があり津田秀典・中西達郎, 2017, 日本付近の歴史地震に関するマグニチュード時系列図 -地震記録の欠落の現状-, 応用地質, 第58巻, 第5号, 336-344. 、室町時代から江戸時代初期の検地・刀狩でそれ以前の地方文書が回収・処分されたらしいことも影響している河内一男, 2021, , 歴史地震, 第36号, 252.。
また、記録の地域差も大きく、京都、鎌倉以外の地方は中世以前の記録の現存自体が稀であり、地震の史料集として活用されている武者史料武者金吉 『大日本地震史料 増訂』,『日本地震史料』 や新収史料東京大学地震研究所『新収 日本地震史料 1 - 5巻』,『新収 日本地震史料 補遺』,『新収 日本地震史料 続補遺』などは、ただでさえ不完全な日本の歴史記録の一部分を抜書きしたものに過ぎない点を認識しておく必要がある。
例えば伊勢原断層の調査の結果、その活動時期は平安時代から江戸時代初期という1000年もの幅を持った推定であったが、その地震が日本三代実録に記録された878年相模・武蔵地震に対比されたことがある。しかし、この活動時期には江戸時代以前の大幅な記録欠落期間が含まれ、記録に漏れた大地震である可能性も否定はできない。
発震時刻 現代のように時計を持たず厳密な時刻を求めない時代では、発震時刻や地震動の継続時間は記憶や感覚に頼る部分が多く、江戸時代以前の日本のような干支で表現した時刻では分解能が低く、2時間程度の不確定性を含むものとなる。不定時法では日の入、日の出の時刻とその前後の薄明により一時の時間も定時法とは異なり、また標準時の概念が存在しなかった時代ゆえに、現代の時刻に換算するには緯度、経度を考慮する必要が生じる。近世以前では1日の境が厳密に定められていたわけではなく、平安時代には丑刻と寅刻の間（3時頃）を1日の境界としていた宇津徳治・嶋悦三・吉井敏尅・山科健一郎 『地震の事典』（第２版）（普及版） 朝倉書店、2010年, ISBN 9784254160536。
またしばしば、半時、あるいは数刻といった、現代の観測からは信じにくい、1 - 2時間も地震動が継続したような表現が記録にある。これは大地震による恐怖感が誇張的な表現を生んだとする見方もあるが、2011年の東北地方太平洋沖地震でも観測されたように強い揺れが数分間継続した本震発生以降、数十分間強い余震が続発し、直後の余震活動をも含めた時間を表しているとも考えられる間城龍男 『宝永大地震 -土佐最大の被害地震-』 あさひ謄写堂、1995年, p10-12, p46-106.。
暦・日付 太陰暦と太陽暦 世界基準の存在しない時代ゆえ、通常、古記録は国・地域ごとに異なる個別の年号でもって記されている。
日本・朝鮮・中国の場合、元号の成立以前の時代には、時の為政者（※少なくとも改暦・改元の権能者）の治世の何年目かという記述法が採用され、元号の成立以降の時代には、その元号における何年目かという記述法が採用されている。当然、日付は当時の暦である太陰暦（今でいう旧暦）で記されている。当時の太陰暦と現在広く用いられている太陽暦の日付（旧暦と新暦の日付）は根本的に違うため、必ずズレが生じる。ゆえに、和暦の場合など、「□○年○月○日（西暦換算：△年△月△日）」（※□は元号、○は和暦〈太陰暦〉の年月日、△は西暦〈太陽暦〉の年月日）という記述法が、本来は必ずなされるべきである。実際には「□○年（△年）○月○日」「□○年（△年）△月△日」「□○年（△年）○月」などという記述法が世に蔓延っているが、これらは「正確でない」のではなく、誤解や新たな誤記の原因となる間違った記述法である。歴史地震研究会では、例えば天正地震の日付を「1586年1月18日（天正十三年十一月二十九日）」のように、和暦は漢数字を用いて区別するよう推奨している歴史地震研究会, 会誌「歴史地震」, 『歴史地震』の標準形式.。
年や月の端境期に近い日付を別の暦の日付に換算すると、月なら1〜2か月、年でも1年、改まる（ズレる）場合が多い。例えば、慶長地震の発生した日付は慶長9年12月16日であるが、西暦換算すると（慶長9年11月11日がグレゴリオ暦の1604年12月31日に相当するので）1604年ではなく年を跨いだ1605年の2月3日となる。
地震と改元 元号のある国では、目を見張る瑞相や治世を危うくするほど禍々しい出来事があった場合、瑞相ならあやからんがため、凶事ならやり過ごす意図などをもって、しばしば改元が行われた。地震は、ときに瑞相（※厳密には仏教圏に限る概念）、ときに凶事の最たるものと捉えられ、改元の理由になった日本における地震と改元の関係についての出典は、神田茂(1970)、「本邦における被害地震の日本暦の改元について」 『地震 第2輯』 1970年 23巻 4号 p.335-336 , 。一つの例として、安政伊賀地震（伊賀上野地震）・安政東海地震・安政南海地震は嘉永7年に発生したが、世を安んじるべく「安政」へ改元されたことで、現在では改元後の元号を冠しているが、地震発生当時の記録者にとっては当然ながら「嘉永」の世であり、「嘉永七年」の出来事として記録されている湯村哲男(1969)、「本邦における被害地震の日本暦について」 『地震 第2輯』 22, pp.253-255, 。嘉永年間の出来事に「安政」を冠する整合性については、明治改元の際にその年（慶応4年）の正月（旧暦1月1日）まで遡ったうえでの改元として処理された例に倣い、正しいと解釈されている。
誤記 歴史記録には日付の誤記や誤写が少なくない。例えば、寛永4年10月4日（:1627年11月11日）では、『東宇和郡沿革史』に「地震のため道後温泉埋没す」、『旧記録抄』に伊那谷で「大地震、所々に潰家があった」と記録され、さらに寛永4年11月23日（:1627年12月30日）には『泰平年表』に「富士山噴火、江戸降灰四日、其色黒」と記録されているが、この記録を掲載している『大日本地震史料』にそれぞれ武者金吉と大森房吉が「寳永四年（宝永4年、1707年）の誤写なるべし」と註釈を付けている文部省震災予防評議会 『dcc大日本地震史料 増訂』 1943年 国立国会図書館サーチ。このような誤記は歴史地震だけではなく、昭和南海地震の際に、地震原簿への重複記載により実際には発生していない前震が記載された例もある宇津徳治：1946年南海地震の前震とされている地震について 『地震 第2輯』 1994年 47巻 2号 p.183,。地震学者が資料を編纂している際の誤りによっても生じている加納靖之、 歴史地震・第32号(2017)。
西暦表記の不統一 日本の自然科学分野では発生年月日の西暦表記換算は伝統的にグレゴリオ暦で一本化されている震災予防調査会編 『大日本地震史料』 丸善、1904年 国立国会図書館サーチ国立天文台編 『理科年表』 丸善。対して文理を越えて結成された歴史地震研究会概要・沿革 | 歴史地震研究会では、1582年以前の地震の発生日時はユリウス暦表記を推奨している歴史地震研究会, 会誌「歴史地震」, 投稿シート。
西洋で使用されていた暦は1582年10月4日以前はユリウス暦であった。グレゴリオ暦とユリウス暦では16世紀末頃では最大10日の差が存在し、日本の歴史地震は慣例上グレゴリオ暦表記であるため、アメリカ海洋大気庁 (NOAA) の地震カタログは1582年以前はユリウス暦を基本としているのに対し、日本の地震についてはグレゴリオ暦（先発グレゴリオ暦）と統一されていない宇津徳治(1990)『世界の被害地震の表』, 。
当時の西洋社会の歴史の上で実際に使われた暦に換算するのが望ましいとの考えから、1582年以前はユリウス暦表記が望ましいとする意見がある早川由紀夫・小山真人, 1997, 1582年以前の火山噴火の日付をいかに記述するか-グレゴリオ暦かユリウス暦か?, 地学雑誌, 106巻, 1号 p102-104.一方で、ユリウス暦は西洋で使用されていたのみであり世界共通であったとは言えず、海の潮位の計算など、太陽にリファーされたグレゴリオ暦の方が便利ではないかとの意見もある茅野一郎, 2003, , 歴史地震, 第19号, 181-182.。
震度分布 thumb|right|270px|宝永地震の震度分布 古文書にある記録から、その地域の震度の推定が可能となる。古文書には「地震」や「小地震」、「大地震」といった記録が見られ、当時はマグニチュードの概念はなく、これは震度の大小を表すものと解釈される。「小地震」「地震」「大地震」などの記録が登場する頻度と、近年の観測記録との比較から、それぞれの記録がどの程度の震度に相当するかを見積もった研究もある都司嘉宣, 1982, 安政2年9月28日(1855-XI-7)の遠江沖地震について, 地震 第2輯, 35-51.宇佐美龍夫, 2002, , 歴史地震, 第18号, 1-14.。684年の白鳳地震や1707年の宝永地震などの長い地震動を伴う巨大地震では「未曾有」や「前代未聞」などの記述も見られる。
家屋の倒壊についても「不残潰レ」、「半潰レ」、「事ナシ」などの記録（宝永地震における『谷陵記』）、また具体的に何軒のうち、何軒潰れの記録から倒壊率を求めることが可能である。当時の木造家屋と現代の建物を単純比較することはできないが、類似した建物の被害状況を比較することによりその都市における推定震度が求められる。また、墓石、石灯篭、土塀、石垣などの倒壊、破損状況、地割れ、泥の噴出などの現象、および「大地動震て歩行する事を得ず。」（『鸚鵡籠中記』）、「庭中水船水コボル、十分之中五分斗也」（『基煕公記』）などの記録も震度推定の材料となる 安政江戸地震 内閣府防災情報のページ都司嘉宣・纐纈一起 ほか, 東京大学地震研究所宇佐美龍夫 『歴史地震事始』 1986年, 。
震央および震源域 推定震度分布から、おおよその震央が推定される。強震域の分布を近代に発生した地震と比較することにより、おおよその震源域の推定が可能である。しかし記録の欠損により正しい震央や震源域が不明であるものも少なくない。また、断層の破壊開始点である地震学的な震源やその地上投影である震央は地震計が無ければ定まらない。宝永地震や安政東海・南海地震の様な震源域が広大な巨大地震では震央位置は無意味である上に誤解を与えることもある石橋(2014), p7-8.。
内陸の地震では、地震学的震央に近い位置では発震後家が直ちに潰れて圧死する場合が多くなると考えられるため、家屋倒壊率ではなく死者数の分布から、より地震学的震央に近いものが推定できるとの研究もある都司嘉宣・西山昭仁, 2011, , 歴史地震, 第26号, 104.。
地震記録が乏しい中世以前の地震の場合、単にその地震報告が発信あるいは記録された、国府や寺社などの位置を震央とみなしただけの例も多い。そして新たな史料が発見されるとその推定震源域が広がり、地震規模も増大していくことになる。つまり史料不足のために規模が過小評価されていたり、あるいは推定誤差が大きい可能性もある。
白鳳地震は古記録には飛鳥周辺と思われる被害の様相と、伊予および土佐の地変、漠然と諸国に大被害が発生したと記されているのみである。しかし、より詳細な記録を有する宝永地震や安政南海地震の記録と付き合わせることにより、ほぼ同様の地殻変動が生じているものと推定され今村(1941), p153-160. 白鳳大地震、さらに近代的観測記録を有する1944年の東南海地震および1946年の南海地震の地盤変動の水準測量結果を比較することにより、繰り返し発生している南海地震であると推定された高木金之助編・沢村武雄 「五つの大地震」『四国山脈』 毎日新聞社、1959年, p57-63.。さらに、東海地方の遺跡の発掘調査による液状化痕、海岸の地質調査からほぼ同時期に東海・東南海地震も連動したと推定され、震源域がさらに広い可能性がある。
869年の貞観地震は漠然と陸奥国地大震動、津波が内陸まで遡上したと読める記録があり、歴史資料の調査あるいは、仙台平野のトレンチ調査により、9世紀頃、およびさらに幾層かの有史以前の津波堆積物が内陸まで達していることが明らかになっていた吉田東伍(1906) 「貞観十一年 陸奥府城の震動洪溢」『歴史地理』 第8巻、第12号、1906年飯沼勇義 『仙台平野の歴史津波 巨大津波が仙台平野を襲う』 宝文堂、1995年箕浦幸治(2001) 「津波災害は繰り返す」。しかし明治三陸地震よりも甚大な津波が発生したことを示唆するもので、ここまで内陸に達する津波記録は近代では存在せず、この地震の実体は不明な点が多いとされていた。産業技術総合研究所による数値実験解析によりM8.4の巨大地震と推定されたが産業技術総合研究所 産業技術総合研究所 活断層・地震研究センター 貞観地震に関する成果報告，報道等宍倉正展・澤井祐紀・行谷祐一・岡村行信(2010) 、東北地方太平洋沖地震の発生はこの地震の全容解明のきっかけとなり、ほぼ同域の広い範囲を震源域とする類似した地震であると考えられるようになった島崎邦彦(2011) 『科学』2011年5月号河北新報2011年08月22日 「気仙沼、6000年に6回大津波「貞観」石巻以北も到達か」 河北新報、2011年08月22日月曜日。
1099年の康和地震は、もともと摂津、大和の記録しか存在せず畿内付近が震央とされていたが、土佐の田畑の沈降記録が発見され、より広い範囲を震源域とする南海地震と推定されることとなった神田茂(1968): 康和元年土佐における大地震, 地震 第2輯, 21, 2, pp.142-143, 。しかし、その解釈にも疑義が唱えられ、康和南海地震は存在せず永長地震が南海地震を含む可能性があるなど、新たな知見により解釈の変更もあり得る石橋克彦(2016): , 歴史地震, 第31号, 81-88.。
1703年の元禄地震は関東南部の広い範囲に強い震動と沿岸に強大な津波をもたらしているが、房総半島の隆起記録は1923年の関東地震に類似し、これにより相模トラフのプレート間地震と推定され、津波、隆起の規模はより大きいものであった。この4年後に宝永地震が発生するなど、過去においても巨大地震が時間的に接近して続発する例がしばしば見られる。
津波の規模 thumb|right|240px|下地島の帯岩。八重山地震の津波で打ち上げられたとされる。 宝永地震や安政地震などでは、地震後暫くして強大な津波が襲来し、その回数、第何波が最大であったか、津波襲来の継続時間など詳細な記録が残る。また、津波の遡上範囲とその標高および家屋の流失範囲、あるいは神社、寺院の石段の浸水の段数などの記録により遡上高を見積もることが可能である寒川旭 『揺れる大地 日本列島の地震史』 同朋舎出版、1997年, p32.ISBN 9784810423631。
沿岸の浦々の津波遡上高の分布から凡その震源域や断層モデルの推定も行われる相田勇, 1981a, 東海道沖に起こった歴史津波の数値実験, 東京大学地震研究所彙報, 54, 329-341.相田勇, 1981b,「南海道沖の津波の数値実験」 『東京大学地震研究所彙報』 54, 713-730., 。
宝永地震では済州島や上海に津波が到達したと思われる記録があり都司嘉宣・行谷佑一,2007, , 日本地球惑星科学連合2007年大会, T235, 010.、安政東海地震や安政南海地震の津波はサンフランシスコの験潮所で記録されている大森房吉(1913)、「本邦大地震概説」 震災豫防調査會報告 68(乙), 93-109, 1913-03-31, , 。
沿岸で観測された最大の高さと被害の発生した沿岸長に基づいて津波の階級 m (0 - 4) が提案されている今村明恒(1949)、「本邦津浪年代表」 『地震 第2輯』 1950年 2巻 1号 p.23-28, , 。これに小規模で被害は及ぼさないが頻度の高い規模として「-1」を加え、エネルギーと関連付けた「今村・飯田の津波規模階級」も提唱されたIida, K., 1958, Magnitude and energy of earthquakes accompanied by tsunami, and tsunami energy, J. Earth Sci., Nagoya Univ., 4 : 101-112., 。最大の m = 4 とされているものは869年貞観地震、1611年慶長三陸地震、1707年宝永地震、1771年八重山地震、1896年明治三陸地震金森博雄 『岩波地球科学選書 地震の物理』岩波書店、1991年、2011年東北地方太平洋沖地震、1700年カスケード地震、1730年チリ地震、1868年アリカ地震、1877年イキケ地震、1946年アリューシャン地震、1960年チリ地震、1964年アラスカ地震首藤伸夫・越村俊一・佐竹健治・今村文彦・松冨英夫 『津波の事典』 朝倉書店、2007年などである。
マグニチュード
地震学の研究の必要上、あるいは将来の地震の発生を予測する上で過去に発生した地震の規模を知ることは欠かせないものである。しかし地震計による観測記録を有しない歴史地震のマグニチュードは古文書の記録や発掘調査、地質調査による限定的な情報から推定するより他無い。
1935年、チャールズ・リヒターにより、ウッド・アンダーソン式地震計で観測された最大振幅に基づく地震の規模であるリヒター・スケール（ローカル・マグニチュード）ML が考案されたC. F. Richter, 1935, An instrumental earthquake magnitude scale, Bull. Seismol. Soc. Am., 25: 1-32.。これ以降、表面波マグニチュード Ms B. Gutenberg, 1945, Amplitudes of surface waves and magnitudes of shallow earthquakes, Bull. Seismol. Soc. Am., 35,1,3 - 12.、実体波マグニチュード mb などが登場した。
1943年、河角廣は震央からの距離 100km における平均震度を MK と定義し、歴史地震においても古文書の被害記録から震度が推定され、規模を表すことが可能であるとした。また MK とリヒタースケールの間には以下の関係があるとされた河角廣(1951)、「有史以來の地震活動より見たる我國各地の地震危險度及び最高震度の期待値」 東京大學地震研究所彙報 第29冊 第3号, 1951.10.5, pp.469-482, 。
I = 2 M - 4.605 log ⊿ - 0.00166 ⊿ - 0.32 ( I : 気象庁震度階級, ⊿ : 震央距離[km] ) この推定された河角マグニチュードは日本の地震において最大のもので貞観地震、仁和地震および明応地震のM8.6であった。これらの地震はMK = 7.5とされている。一方で、宝永地震や安政東海・南海地震などではMK = 7. と小数点以下が不定とされ、MK = 7を換算してM8.4とされていたが、何れもこれらのMKの根拠は示されていない。河角廣はさらに過去の地震記録から日本各地の地震地域係数を定めた日本初の地震ハザードマップである河角マップを作成した野家牧雄 「地域係数の謎」。
そのほかに震度4, 5, 6の範囲の面積とマグニチュードの関係式も提唱されている松村郁栄, 1969, 震度分布と地震のマグニチュードの関係, 岐阜大学教育学部研究報告, 『自然科学』, 4, 168-176.。 ( : 震度5以上の範囲[km]) ( : 震度6以上の範囲[km]) メルカリ震度階級では以下の式が提唱されているEsteva, L. and E. Rosenblueth, 1964, Bol.Soc. Mex. Ing. Sismica., 2, 1.。 ( I : メルカリ震度階級, r : 震央距離[km] ) 宇佐美(1970)はこの河角の規模と気象庁マグニチュードの関係を検討したが、日本の歴史地震のマグニチュードは最大でも8.4 - 8.5程度とされた。この当時は後述のモーメント・マグニチュードという概念は存在せず、世界観測史上最大級の1960年のチリ地震もM8.5とされていた宇佐美龍夫・茅野一郎, 1970, 河角の規模と気象庁の規模との関係, 東京大学地震研究所彙報, 第48冊第5号, 。
1977年、金森博雄は地震モーメント M0 が地震のエネルギーと密接な関係があることを見出しKanamori, H., 1977, "The energy release in great earthquakes." J. Geophys. Res. 82, 2981-2987., 、地震断層の規模から誘導されるモーメント・マグニチュード Mw が考案され、M8を超えても数値の飽和が無く巨大地震の規模をより適切に表すものとして今日では広く用いられる。しかしモーメント・マグニチュードを正確に求めるためには地球規模の観測網を必要とし、断層の大きさなど震源パラメーターを決定するためには膨大な計算を必要とする。機器観測記録の存在しない歴史地震では、古記録から推定される震度分布や津波の高さを、ほぼ同じ震源域と推定される近代に発生した地震の観測記録に基づく断層パラメータから類推して、数値実験を繰り返し最適化された断層モデルが仮定されてモーメント・マグニチュードが推定される石橋克彦 『大地動乱の時代 -地震学者は警告する-』 岩波新書、1994年, p97-99.。しかし、情報量は乏しく断層モデルを置く位置を少し変えるなどパラメーターを多少変化させるだけでもマグニチュードは大きく変化し、近似の程度も悪く精度は低い佐藤良輔・阿部勝征・岡田義光・島崎邦彦・鈴木保典 『日本の地震断層パラメーター・ハンドブック』 鹿島出版会、1989年, p120-121.。