Intra-block fault strain accommodation reshapes continental deformation of the Bayan Har block in Tibet

地殻：パズルではなく、パズルボックス

地球の外殻である地殻を、完璧に硬いピースで作られた巨大なジグソーパズルとしてではなく、大規模でスローモーションなダンスフロアとして想像してみてください。長い間、科学者たちは大陸は硬い木製のブロックのように、互いに滑り合い、鋭いエッジでぶつかり合っていると考えてきました。もしストレスがどこに蓄積しているかを知りたければ、単にこれらのブロックの間の裂け目を見ればよいと考えられていました。しかし、地球は温かく、粘り気のあるタフィー（飴）の塊に似ています。それを引っ張ると、単に端の部分でパチンと切れるのではなく、いたるところで引き伸ばされ、押しつぶされ、ねじれます。

この「引き伸ばされること」は変形と呼ばれ、「ねじれること」は多くの場合、断層（岩石が互いに滑り合う地面の巨大な割れ目）によって引き起こされます。これらの断層が動けなくなると、ゴムバンドをどんどん強く引っ張る時のように、エネルギーが蓄積されます。やがて、そのゴムバンドが弾け、巨大な地震を発生させます。私たちは、これら「ブロック」の間にある大きく有名な裂け目が危険であることを知っていますが、科学者たちは疑問を抱いてきました。ブロックの「内部」にある、目に見えない小さな裂け目はどうなっているのだろうか？ それらは単に無害な埋め合わせ材なのか、それとも密かに独自の災害を引き起こすほどのエネルギーを蓄えているのだろうか？ これを理解することは極めて重要です。なぜなら、大きな裂け目ばかりを監視していると、部屋の真ん中で起きているサプライズパーティーを見逃してしまうかもしれないからです。

バヤンハル・ブロックの秘密の生活

チベット高原の巨大な塊であるバヤンハル・ブロックに焦点を当てた研究において、研究者たちは推測をやめ、超精密なツールを用いて測定を開始することにしました。彼らは2つのハイテク手法を組み合わせました。GNSS（衛星を使用して、GPSを強化したような形で地面の動きを追跡するもの）と、InSAR（宇宙からのレーダー画像を使用して、髪の毛の幅ほどの微細な地表の変化を見るもの）です。これらのデータを編み合わせることで、彼らはバヤンハル・ブロック中央部の地面がどのように動いているかを示す3D映画を作り上げました。

彼らが発見したのは驚きでした。このブロックは、単に端の部分で滑っているだけの固い板ではないことが判明したのです。むしろ、そこは動きの激しい高速道路のようであり、ストレスは主要な道路だけでなく、多くの異なる道路に分散して共有されています。研究によれば、このブロックは、ロンリバ断層と呼ばれる主要な裂け目の西側で、約13 mm/yrの左横ずれ運動（片側の地面がもう一方に対して左方向に滑る動き）を受け入れています。しかし、ここからが重要な点です。ブロックの内部を走る小さな「ブロック内」断層が、その全せん断作用の**37%**を担っていたのです。これは、活動の大部分が壁際だけでなく、「部屋の真ん中」で起きていることを意味します。

研究者たちはまた、南端を走る有名な東昆仑断層についても調査しました。彼らは、東に進むにつれて、この断層の動きが遅くなることを発見しました。古い理論では、この減速はストレスが断層の北側、つまり断層の上方のエリアへと放出されていることを意味するとされていました。しかし、新しいデータは「ノー」と言っています。代わりに、その減速はブロック内部の二次的な断層によって吸収されているのです。それはまるで、幹線道路での交通渋滞が、車を脇道へと溢れ出させるようなものです。脇道が混雑の矛先を受けているのです。

この混沌としたダンスを理解するために、著者らは「半限定的な非剛体ブックシェルフ・フォールト・モデル（半限定的な非剛体本棚断層モデル）」という新しいモデルを提案しています。棚に並んだ本を想像してみてください。もし棚の端から押すと、本は一つの固まりとして滑るのではなく、互いに回転したり傾いたりします。バヤンハル・ブロックは、北と東の硬い隣人によって挟まれつつも、中央ではねじれたり回転したりできる、これらの本のようです。研究は、地面が単に硬いブロック同士がぶつかり合っているのではなく、ストレスが広く共有される、分散し流動的なシステムであることを示唆しています。

これは安全性に重大な影響を与えます。チームは、これらの隠れた断層がどれくらいの速さで滑っているか、そして地下のどの深さまで「ロック（固着）」しているかを測定しました。彼らは、これらの内部断層の動きが大きな境界断層よりも遅いものの、一部は深さ22 kmにまでロックされていることを見出しました。この深いロックは、数千年にわたって膨大なエネルギーを蓄えることができることを意味します。実際、研究は、2021年のMw 7.4 マドゥ地震がこれら内部断層の一つ（江錯断層）で発生したことを指摘しており、これらの「隠れた」割れ目が壊滅的な地震を引き起こす能力を十分に持っていることを証明しています。

論文は、変形が純粋に剛体ブロックの運動（ストレスが端の部分にのみ集中する動き）であるという考えを明確に否定しています。また、東昆仑断層の減速が単にストレスを北へと転送するという理論にも反論しています。代わりに、データはより複雑で分散的なパターンを示しており、内部断層が主役の役割を果たしていることを示唆しています。著者らは、1233枚の衛星画像と地上観測点という膨大な量のデータを使用したため、自信を持って測定を行っていますが、深部の地球がどのように流れるかという正確なメカニズムについては、現在も検証中であると述べています。

ですから、次に地震について考えるときは、大きくて目立つ裂け目だけを見ないでください。地球は、ピース自体が割れ、ねじれ、独自の静かで危険な方法でエネルギーを蓄えている、パズルボックスのようなものなのです。バヤンハル・ブロックは、大陸の中央部が、端の部分と同じくらい活動的であり、同じくらいリスクが高いものであることを私たちに示しています。