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JAMSTEC:東北地方太平洋沖地震、フィリピン海プレート北東端で破壊は止まった

2011年3月11日、東北地方太平洋沖地震が発生した。地震の規模を示すマグニチュード(M)は9.0、日本周辺でこれまでに観測されたことのない史上最大級の地震だった。

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地球の表層は、十数枚のプレートと呼ばれるかたい岩盤で覆われている。東北地方の太平洋側の沖合には日本海溝があり、そこで東日本を載せた北米プレートの下に太平洋プレートが沈み込んでいる。その沈み込みに伴い北米プレート引きずられてひずみがたまる。北米プレートがひずみに耐え切れなくなり、もとへ戻るように反発することで破壊が起き、今回の超巨大地震を引き起こした。

海洋研究開発機構(JAMSTEC:ジャムステック)の海底地形調査により、本震の震源付近から日本海溝へ至る領域が南東〜東南東方向に約50m、上方に約7m移動した可能性があることが判明した。北米プレートが反発して南東〜東南東方向に引き伸ばされたことにより、陸に近い海底は沈降し日本海溝付近の海底は隆起した。それに伴い巨大津波が発生したのだ。

jam110613_3.jpg

宮城県沖から始まった破壊は、南は茨城沖へ、北は岩手沖へ伝わった。破壊域は500km×200kmの範囲に及ぶと推定されている。それでは、破壊はどのようにして止まったのか。

JAMSTECでは、破壊域の南限にあたる茨城県から千葉県沖において、海底下の地下構造探査を以前に実施していた。今回そのデータを分析したところ、千葉県銚子沖の海底下にあるフィリピン海プレート北東端と破壊域の南限が一致した。この領域から南側は、北米プレートの下にフィリピン海プレートが位置し、さらにその下で太平洋プレートが沈み込んでいる。太平洋プレートのすぐ上に載るプレートが、北米プレートからフィリピン海プレートに替わる領域で、破壊が止まったと考えられる。

この領域は、余震域の南限とも一致する。ただし高橋成美グループリーダーは、「今回の超巨大地震により、プレート内の応力分布が変化し、新たな大地震を誘発する恐れがあります」と警告する。「破壊域の南側に位置する千葉県南部の房総沖では1677年にM8クラスの地震が、また北側の十勝沖では1968年にM7.9の地震が起きています。今後、これらの領域で巨大地震が誘発される可能性があるかどうか、海域での観測を行い、そのデータをもとに検討する必要があります」

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海洋研究開発機構(JAMSTEC:ジャムステック)では、地震発生後、通常の調査を打ち切り、深海調査研究船「かいれい」を出航させ、3月15日より、三陸沖から銚子沖にかけて海底地震計を100台設置し、地震後の地殻変動を精密に測定しています。今回の記事は、JAMSTECの発行誌「Blue Earth 112号」より抜粋・転載したものです。

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