南海トラフ

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南海トラフの位置(赤線

南海トラフ(なんかいトラフ)は、四国の南の海底にある水深4,000m級の深い溝(トラフ)のこと。非常に活発で大規模な地震発生帯である。南海トラフ北端部の駿河湾内に位置する右図黄線の部分は駿河トラフとも呼称される。

概要[編集]

プレートテクトニクスでは、北西に進んできたフィリピン海プレートが、ユーラシアプレートの一部である西南日本と衝突してその下に沈み込んでいる沈み込み帯に相当する。駿河湾の富士川河口付近を基点として、御前崎沖まで南下しその後南西に向きを変え潮岬沖、室戸岬沖を通って九州沖に達する。その先は琉球海溝南西諸島沖縄の東を南北に走る)に繋がる。

第二次世界大戦後の昭和中期に南海地震の研究を行った沢村武雄は、南海地震や東南海地震の震源域が西日本に平行に東西に延びていることに着目し、これらの震源域を衝上断層(スラスト)であることから「南海スラスト」と名付けた[1]。後にプレートテクトニクス理論が一般化すると単なる衝上断層ではなく沈み込み帯であることが分かり、深さ6,000m未満なので「南海トラフ」と呼ばれるようになった。

南海トラフにおける地震[編集]

過去に発生した南海地震、東南海地震、東海地震の推定震源域(地震調査委員会、2000年)

南海トラフは、二つのプレートが衝突して海洋プレートが沈み込んでおり、南海トラフの各所では、東海地震、東南海地震、南海地震などのM(マグニチュード)8クラスの巨大地震が約百年から二百年ごとに発生している(東海地震の震源域は上述の駿河トラフ部にあたる)。特にこれら三つの周期地震は、過去の傾向から非常に高い確率で連動して発生するものと考えられている(東海・東南海・南海連動型地震)。海溝型地震の研究分野に於いては、滑り分布の情報が最も充実している場所である[2]。また、後述の地震発生帯掘削計画の成果により、海溝軸付近でも地震性滑りによる熱変位を生じた痕跡が発見されており発生する津波が想定を越え巨大化すると懸念されている[3]。(2011年3月の東北地方太平洋沖地震では破壊が海溝軸付近まで達していた)

最近では、紀伊半島南東沖を震源とする東南海地震1944年 M7.9)、同じく紀伊半島南方沖の南海地震1946年 M8.0)などいずれも大きな被害となった地震を引き起こしている。この二つの地震の震源地に隣接する静岡県南方では、前回の東海地震である1854年安政東海地震以来すでに150年以上経過しており、次の東海地震の発生が懸念され種々の対策が検討されている。

さらに、これら三大地震には含まれないが、南海トラフの西端部(日向灘)で発生する日向灘地震というものがある。この地震は、上記3つのようにM8以上の海溝型地震を起こしたという記録は現在のところない。しかし、M7.6前後の地震を約200年周期で引き起こしており、一回り小さいM7.0〜7.2の地震は約20〜27年という非常に短い周期で引き起こすことが知られている。特に1498年日向灘地震では南海地震と連動した(あるいは南海地震の一部であった)可能性、1707年宝永地震では東海・東南海・南海連動型地震に加えて日向灘地震も連動した可能性が指摘されている。

この他、南海トラフから琉球海溝まで全長約1000kmに及ぶ断層が連動して破壊されることにより、震源域が2004年のスマトラ島沖地震の規模にも匹敵するM9クラスの超巨大地震となる可能性が指摘されている。これには、非常に細長い領域におけるM9クラスの連動型地震、あるいは二つのM9クラスの地震が連動する可能性も考えられる[4][5]

地震発生帯掘削計画[編集]

2003年10月から始められた24ヶ国が参加する多統合国際深海掘削計画(IODP)によるプロジェクトの一環として、「南海トラフ地震発生帯掘削計画」が行われている。このプロジェクトは、日本の地球深部探査船「ちきゅう」と、米国の掘削船2隻を主力とし欧州が提供する特定任務掘削船の複数の掘削船により深海底の掘削調査が進行中である。目的は、地球環境変動、地球内部構造、地殻内生命圏等の解明で、全体として4段階(ステージ)に分けた掘削が計画されている。2011年時点では、ステージ3まで終了すると共に採集したコアの分析が進められている。

ステージ1(2007年9月~2008年2月)
  • 南海トラフに沿った巨大分岐断層やプレート境界断層の浅部(1400m以浅)のライザーレス掘削を実施。紀伊半島沖熊野灘において複数地点の地層のサンプルを8箇所で採集した。
ステージ2(2009年5月~7月)
  • 巨大地震発生帯の直上を掘削し(ライザーおよびライザーレス掘削)、地質構造や状態の解明を目的とする。掘削孔内に地震準備過程のモニタリングの為の観測機器を設置。また、プレートとともに地震発生帯に沈み込む前の海底堆積物の試料を3箇所で採集した。
ステージ3(2010年7月~2011年1月)
  • 巨大地震を繰り返し起こしている地震発生帯に直接到達するライザー掘削を実施し、地震発生物質試料を直接採取した。
ステージ4
  • 巨大地震発生帯の掘削孔に長期間観測可能な観測を行うシステムの設置を計画している。将来的には、地震・津波観測監視システム(DONET)との連携も検討中。

主な成果[編集]

  • 2011年 南海トラフ地震発生帯掘削計画ステージ1の成果として、採集したコアから津波断層の活動痕を初めて発見[6]し、1944年東南海地震の津波断層を特定[7][8]した。また、過去の東南海地震の活動歴として、C004コアから従来知られていなかった紀元前1500年±34年と、約10600年前の痕跡を発見した。
  • 2012年1月27日、東京大学大気海洋研究所等の研究チームが、南海トラフで巨大断層を発見したと発表。1707年に発生した宝永地震の断層の痕跡とみられている。

観測体勢[編集]

海洋研究開発機構が運用する地震と津波を常時観測監視するシステムとして、熊野灘にDONET(運用中)及び徳島県沖から高知県沖の紀伊水道にDONET2(敷設工事中)があり、観測データは防災科学技術研究所及び気象庁へリアルタイムで提供されている。

関連項目[編集]

脚注[編集]

  1. ^ 高木金之助編、沢村武雄 「五つの大地震」『四国山脈』 毎日新聞社、1959年
  2. ^ 1946年南海地震震源過程から推定された南海トラフ巨大地震に対するフィリピン海プレート形状の影響地學雜誌 Vol. 110 (2001) No. 4 P 498-509
  3. ^ 坂口有人:海溝軸への地震破壊伝播は南海トラフでも 日本地質学会 第119年学術大会(2012大阪)セッションID: S2-O-4 西日本の海溝型地震と津波を考える
  4. ^ 地震に備える!特集2011 トップ(西日本編)(Yahoo! JAPAN)
  5. ^ ニュートン 2011年9月号
  6. ^ 津波断層の活動痕を初めて発見 ~地球深部探査船「ちきゅう」による南海トラフ地震発生帯掘削計画の成果~
  7. ^ 断層掘削研究によって明らかになった地震時の断層滑り挙動とその物理化学的側面地学雑誌 Vol.122 (2013) No.2 特集号:日本における陸上科学掘削の現状と展望 p.323-342
  8. ^ 東南海地震(1944年)の津波断層を特定する物的証拠の発見

参考文献[編集]

外部リンク[編集]