津波地震とは,気象庁マグニチュードあるいは表面波マグニチュードが小さい割にはやたらと大きな津波を発生する地震のことを言う.マグニチュードが小さいと一般には震度も小さくなるので,震度が小さい割には津波がめっぽう大きい地震と言ってもよい.震度が小さいと思って安心していると大きな津波に襲われることになるので,きわめて危険な地震である.1896年明治三陸地震がそのような津波地震の典型例で,この地震のマグニチュードは7程度であったが,三陸海岸に沿って津波で2万2千人の人命が失われ,史上最悪の津波被害を出した.


 津波は海底の上下変動で励起されるので,地殻変動を生み出すような断層面上のすべりがゆっくりしていて,短周期成分に欠けることが相対的にマグニチュードあるいは震度を小さくする一つの要因である.したがって津波地震のことをゆっくり地震と同じものであると誤解している人もいるが,じつは明治三陸地震や1946年アリューシャン地震などのような典型的な津波地震は,ゆっくりすべりだけでは津波とマグニチュードの差を説明するのに十分ではないことがわかっている.

 1999年台湾地震の現地調査をした時に考えついたのがこの差を埋めるメカニズムである.地震断層北端部の河川敷の堆積岩が,断層面の上盤側の平均隆起量3mよりもさらに3-6 mも多く隆起していたのである.これから海溝先端部まで断層面上のすべりが到達すると,海溝陸側斜面の未固結堆積物をブルトーザーが掻き揚げるように隆起させ,余分な隆起をもたらすのが,津波地震の原因であると考えた(津波地震はプレート境界浅部に沿って海溝付近まで地震すべりが延びてくるという特徴をもっている).そして,このような非弾性隆起は余計な津波の高さを説明するのに有効であることを数値計算で示した(Tanioka & Seno, 2001a, b).余計な隆起の要素は,海溝斜面にそって起こる崖崩れであると考えている人もいる(1998年パプアニューギニア津波地震など).しかし崖くずれではその近くの狭い場所しか大きな津波を励起できないであろう.

図1 海溝軸付近まですべりが到達すると未固結堆積物の隆起が起こり,それが余計な津波となる(瀬野,津波地震のメカニズム,地震研究所広報no.38, 2002, PDF

 しかし津波地震の最大のなぞは,海溝付近の浅いプレート境界まですべりが延びてくるのはなぜかということである.そのような境界はふだんずるずるすべっていて地震をほとんど起こさないが,そのような性質をもった断層面は,深い部分で地震すべりが起こっても急にはすべることができず,後でゆっくりとすべって応力を解消することになるからである.これに関してはそのようなすべり特性が,断層の間隙流体圧が上昇することによって摩擦0になり,深いところのすべりと一緒にすべることができるようになるバリアー侵食というメカニズムを提案している.

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