熊本県益城町で１４日夜、最大震度７を観測した熊本地震。１６日未明には同県阿蘇地方で震度６強、朝には大分県中部で震度５弱の地震が起きた。政府の地震調査研究推進本部が２０１３年にまとめた九州地域の活断層の長期評価では、日本列島の形成過程で生じた地質構造による「大分―熊本構造線」沿いに、断層帯が分布すると指摘していた。地震はこの範囲で北東方向に続発している。
同本部の地震調査委員会は１５日夕の臨時会合で、１４日夜のマグニチュード（Ｍ）６．５、最大震度７の熊本地震は、日奈久（ひなぐ）断層帯の北端部分「高野―白旗区間」がずれて発生したとの評価をまとめた。しかし、余震はＴ字形に接する布田川（ふたがわ）断層帯でも起きていた。
気象庁は１６日午前１時２５分に熊本地震の北西側で発生したＭ７．３、最大震度６強の地震を、新たに一連の地震の「本震」と位置付けた。地図上では布田川断層帯付近にある。
地震は布田川断層帯の北東延長線上へ続き、阿蘇地方では午前３時台にＭ５．８の地震が２回起き、最大震度５強と６強を観測。さらに大分県中部の別府―万年山（はねやま）断層帯付近では午前７時１１分、Ｍ５．３で最大震度５弱の地震が起きた。
東洋大の渡辺満久教授（変動地形学）は「（新たな）本震は布田川断層帯で起きており、地震調査委は評価を誤った」と指摘。「阿蘇で発生した地震は地上では断層が見えないが、地下に埋もれている可能性がある」との見方を示した。
日奈久断層帯のうち、熊本県芦北町や水俣市沿岸付近に至る南部については「いつ、どういう形で動くか分からないが懸念される」と話した。