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地球:トンガ巨大逆断層帯と海溝外縁隆起帯で2009年9月にほぼ同時に発生した巨大地震

Nature 466, 7309 doi: 10.1038/nature09292

地球上の最大級の地震と津波は、2つのテクトニック・プレートの沈み込み境界浅部(そこでは2つのプレートの収束により蓄積された弾性エネルギーが急激に解放される)で起きる逆断層地震によって発生することが多い。2009年9月29日にサモア諸島とトンガ諸島北部に破壊をもたらした津波では、それに先行して、太平洋プレートが沈み込み帯に入り込む前に折れ曲がる場所である海溝外縁隆起帯地域で、全球で観測されたマグニチュード8の正断層地震が発生した。予備的解釈では、この地震が津波生成源であったと考えられている。本論文では、海溝外縁隆起帯の地震は、浅い沈み込み境界でほぼ同時に発生した地震を伴っていたことを示す。この地震は、マグニチュード8に相当し、津波の生成にも大きく寄与した。沈み込み境界の地震は、おそらくゆっくり地震で、立ち上がり時間が数分に及び、数分後に起きた海溝外縁隆起帯の地震の引き金となった。しかし、正断層地震が最初に起きて、力学的に沈み込み境界の地震の引き金となった可能性も除外できない。我々の証拠は、全球測位システム観測点の変位と、海底水圧計で記録された津波のモデル化から得られたもので、地震のデータと津波の現地観測に裏付けられている。全球の地震データでは沈み込み帯地震の証拠は、地震の立ち上がり時間がゆっくりとしていたためか、あるいはその地動が正断層地震によって隠されていたためか、ほとんどみえなくなっている。沈み込み境界の地震が海溝外縁隆起帯の大地震の引き金となった双子地震はこれまでにも記録されたことがあるが、2つの地震が時間的にここまで近接し、引き金となった地震がゆっくり地震であったらしい例が、詳細に記録されたことは初めてである。このような地震からは、沈み込み帯における歪み解放機構の情報だけでなく、プレート間で非地震性すべりが卓越しているトンガ沈み込み帯で巨大津波を不定期に起こす機構と考えられるものも得られる。

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