The 1994 Mw 7.8 Sanriku-Haruka-Oki Earthquake and Complex Recurrence on a Weakly Segmented Megathrust
遠地地震、強震、およびGNSSデータを統合することにより、本研究は、1994年Mw 7.8 三陸・遥か沖地震が、既存の構造的不均質性の影響を受けた低スリップ帯によって隔てられた、2つの明確な北西–南東方向に並ぶスリップパッチを含んでいたことを明らかにしており、このような弱いセグメンテーションが当該地域における巨大メガスラスト地震の複雑な再発パターンを支配していることを示唆している。
原論文は CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/) でライセンスされています。 これは以下の論文のAI生成解説です。著者が執筆または承認したものではありません。技術的な正確性については原論文を参照してください。 免責事項の全文を読む
太平洋プレートが日本列島のの下へと沈み込む海洋底深く、巨大な衝突帯であるメガスラスト（巨大断層）には、膨大なエネルギーが蓄積されている。このエネルギーが解放されると、海岸線の形状を変え、津波を引き起こす可能性のある地震が発生する。これらの断層線は何百マイルにもわたって延びているが、常に一度にすべてが破壊されるわけではない。むしろ、破壊はしばしば停止と開始を繰り返し、岩石の種類や温度、あるいは地殻内に隠れた断層に応じて異なる挙動を示す、より小さなセクションやセグメントへと分断される。どのようにこれらのセグメントが破壊されるのか、そしてなぜある地震は境界を越えて伝わり、他の地震は停止するのかを正確に理解することは、将来の災害の規模と場所を予測する上で極めて重要である。北日本の三陸沖の海域では、地震の歴史は特に複雑であり、数十年にわたり単純な繰り返しのサイクルではなく、重なり合うパターンで大規模な事象が発生している。
長年、科学者たちはこの地域を襲った1994年12月28日の大規模な地震の詳細について議論してきた。三陸・遥の大規模地震として知られるこの地震は、マグニチュード7.8を記録した。支配的な見解では、このイベントは1968年の富良野・十勝沖地震の際に破壊されたより広大な領域の一部が再破壊されたものであり、1994年の滑りは南北方向に走る単一の連続した帯状の領域で発生したと考えられていた。しかし、東北大学、京都大学、および東京大学の研究者らによる新しい研究は、この長年保持されてきたイメージに異を唱えている。彼らは、地球の核を通って伝わる遠方の地震波、近隣の観測点からの強力な地動記録、そして地表の地殻変動の精密な測定という3種類の異なるデータを組み合わせることで、1994年のイベントをより高い明晰さで再構成した。彼らの研究は、地震が滑らかな一枚のシートのように滑ったのではなく、特定の方向に移動する2つの明確で強力なバースト（爆発的な動き）によって破壊されたことを明らかにしている。
研究者らは、破壊は予想された場所から始まったものの、最初の25秒間は動きがほとんどなかったことを発見した。その後、断層は開始地点から西へ約50キロメートルの海底パッチにおいて、突如として膨大な量のエネルギーを放出した。この最初の主要な滑りは、約13秒間続いた。その後まもなく、北西へ約20キロメートル離れた場所で、同様に強力な第2のエネルギーバーストが発生した。この二段階のプロセスは、世界中で記録された地震波に明確なパターンを作り出した。南東部の観測点では2つの明確に分離した揺れのパルスが感知された一方で、北西部の観測点ではより混ざり合った信号が感知された。この違いは、破壊が北西方向に向かって着実に伝わったことを裏付けている。放出された総エネルギーはマグニチュード7.83の地震に相当し、最も激しい領域では地殻が最大3.3メートルも滑った。
これら2つの分離した滑りパッチと、その間の弱い動きのゾーンからなる新しいモデルは、なぜこの地震がそのような挙動を示したのかを説明するのに役立つ。これら2つの主要な滑り領域は、マントルウェッジコーナーと呼ばれる地質学的特徴によって隔てられている。これは、断層の下の岩石構造が地球の地殻からマントルへと変化する地点である。この境界は通常、地震を止めるものと考えられているが、1994年の破壊はこの境界を越え、浅いパッチから深いパッチへとジャンプすることに成功した。研究者らはまた、1994年の破壊の端が、重力の変化によって特定された地殻内の目に見えない境界と完全に一致していることも指摘した。これらの境界は、大規模な地震がどこまで成長できるか、そしてどこで止まらなければならないかを導く自然の壁として機能しているようだ。
この地域のより広い歴史を見ると、本研究は三陸沖の地震の複雑なパターンがランダムなものではないことを示唆している。1994年のイベントは、北西から南東方向に並んだ3つの主要な地震領域が存在する、より大きなゾーンの中央セクションを占めていた。この配列は、海岸線に平行に走る上盤プレート内の古代の隠れた断層を反映している。証拠は、これらの既存の構造がメガスラストの破壊方法を制御していることを示唆している。1994年の地震は、新しいモデルで特定された両方の主要なパッチを同時に破壊することができたが、歴史的な記録によれば、1920年代や1930年代のより小さな地震は、おそらく一度に一方のパッチのみを破壊していた。これは、同じ領域であっても、2つのパッチが同時に壊れるかそれとも別々に壊れるかによって、異なるタイプの災害を引き起こし得ることを意味している。これらの知見は、地殻の物理的な構造、すなわち隠れた断層や岩石組成の変化が、この地域における次の巨大地震の規模と形状を決定する決定的な役割を果たしていることを示している。
自分の分野の論文に埋もれていませんか？
研究キーワードに一致する最新の論文のダイジェストを毎日受け取りましょう——技術要約付き、あなたの言語で。