画像の出所：https://scitechdaily.com/what-caused-japans-16-foot-ground-surge-scientists-unravel-the-mystery/
2024年元旦、北中部日本の能登半島で7.5の強力な地震が発生し、地殻変動による広範な被害を引き起こしました。
この地震により、地域内での地殻の持ち上がりの度合いが大きく異なり、一部の場所では最大で5メートル（16.4フィート）上昇しました。
この現象の理解を深めるため、日本の研究者たちは新たに開発されたシミュレーションを用いて、震源断層の詳細なモデルを作成しました。
彼らの発見は、より正確な地震シナリオの構築をサポートし、将来の災害リスク軽減に寄与する可能性があります。
その成果は、「Earth, Planets and Space」のフロンティアレターとして発表されました。
“能登半島地震では、一部の地域での壊滅的な持ち上がりを目撃しました。この研究では、断層のスリップの大きさや空間的・時間的変動を制御するメカニズムを理解しようとしました”と、東京大学大学院理学系研究科の准教授で本研究の筆頭著者である安藤良介氏は述べました。
研究者たちは、2024年の地震のシミュレーションモデルを以前の研究や、地震発生前に収集されたデータに基づいて開発することを目指しました。
このデータには、断層の特性や、地震の前に記録された地震活動のデータが含まれています。
リアルな断層の特徴に基づいて地震を正確に再現することで、断層の幾何学的な特性が地震のダイナミクスにどのように影響を与えるかを明らかにしたいと考えていました。
2024年の能登半島地震には3つの主要な断層が関与しています。
これらは対語断層（conjugate faults）と呼ばれるもので、反対方向に動く特性を持っています。
そのうち二つ（モンゼン断層、図中のセグメント1、及び能登半島北岸断層帯、セグメント2から4）は南東に傾斜しており、もう一つ（富山湾西沿断層、セグメント5）は北西に傾斜しています。
傾斜とは、断層の傾きの方向を指します。
断層 traces（地表に現れる断層）や断層傾斜角に関する観測データを用いて、3Dの断層幾何学モデルを構築しました。
過去の地震活動のデータを用いて、応力状態のモデルを設立し、2024年の地震に至るまで何年間も続いた局地的な集中した地震のスワームがこの地域で発生していました。
観察された断層幾何学のデータに基づいて開発されたシミュレーションは、2024年能登半島地震中に発生した持ち上げの変動を再現することができました。
一部の地域では著しい被害をもたらした持ち上がりが見られましたが、他の地域では持ち上がりが少なかったため、影響はそれほど深刻ではありませんでした。
モデルによると、垂直的な変位は断層 traces 近く、断層が全体的な水平方向から局所的に逸脱する場所に集中していました。
これは、地震が土地に与える影響において、断層幾何学が重要であることを示唆しています。
“スーパーコンピュータを用いた我々のシミュレーションは、不規則な形状を持つ三次元断層幾何学の分析を可能にしました。我々は、断層幾何学がこの地域のプレートに作用する圧縮力に対する断層の相対的な向きによって全体のプロセスを制御することを明らかにしました”と安藤氏は述べています。
今後、研究者たちはこのモデルが将来の地震に対するより良い動的破壊シナリオを開発するためにどのように活用されるかを考えています。
“詳細な断層幾何学のモデルを用いたシミュレーションの可能性を示すことで、大きな地震の発生前に断層スリップパターンの特性を制約できることを示しました。
これが将来の大きな地震によって引き起こされる危険の特性を評価する方法の構築につながることを期待しています”と安藤氏は語っています。
出典: “非平面3D断層幾何学がスリップと持ち上げの空間的・時間的分布を制御する：2024年能登半島、 日本、地震の証拠”、安藤良介、福島陽、吉田圭介、今西和人、2025年4月29日、Earth, Planets and Space。
DOI: 10.1186/s40623-025-02187-9
資金提供：日本学術振興会、文部科学省、海洋地球科学技術センター
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