南海トラフ地震警戒情報

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南海トラフ地震発生前になぜ内陸地震や火山活動が活発化するのか?

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九州地方にはどんな力が作用しているのか?


九州地域を含む西南日本から琉球諸島にかけて、ユーラシアプレートにフィリピン海プレートが沈み込んでいます。


ただ、プレート境界での沈み込みは一様ではありません。


フィリピン海プレートの場合は、場所によって年齢が大きく異なるため、陸側プレートとの固着の程度が異なります。


また、固着域が形成されている場合と、スムーズに滑り込む場合とがあります。


このような沈み込み方が九州地方の地殻変動にもかかわっているのです。



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これは九州地方の2006年3月から2011年3月までの5年間の地殻変動を示しています。


四国西部を中心に反時計回りに回転するように動いていることがわかります。


これは、四国西部の下のプレート境界面に固着域があるため、そこが中心になっていると考えられるのです。



フィリピン海プレートは、四国から東海沖にかけては浅い角度で沈み込んでいます。


四国、中国地方の下に沈み込んでいる部分は「四国海盆」といい、2700万年前~1500万年前に形成された若い海洋プレートであるため、高温で、マントルと密度差がなく沈み込みにくいです。
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一方、その南西側は四国海盆よりも古く、一億年以上前に形成されています。


プレートは、年齢が古いほど、海底で厚さが増大するとともに冷却され、温度の高いマントルより重くなります。


古くて重たいプレートには、テーブルクロスがずり落ちるような力が作用して沈み込んでいくのです。



どんどん沈み込んでいくことで、ユーラシアプレートとフィリピン海プレートの境界である琉球海溝は、プレートの沈み込む方向と反対側の南東方向へ移動します。


そのため、上盤側の大陸のプレートが引き伸ばされて、琉球諸島の西側に「沖縄トラフ」と呼ばれる海底の盆地のような窪みが形成されます。



九州から琉球諸島にかけての領域全体にかかる力を総合すると、


四国沖のプレート境界に強い固着域があるため、陸のプレートには西北西方向に圧縮する力が働き、琉球諸島周辺は引き延ばす力を受けていることになります。


熊本地震を引き起こした布田川断層帯や日奈久断層帯の周辺も、南側で南西方向への変位速度が北側に比べて大きいという地殻変動が発生していました。



地殻変動と火山活動の関係


このような九州地方の地殻変動は火山活動とも関係しています。


2011年の東北地方太平洋沖地震が起きる前から、九州では火山活動が活発化していました。



鹿児島県の桜島は2009年に活発化した後、2013年8月と熊本地震の2ヶ月前の2016年2月に噴火しました。


宮崎県の新燃岳は2011年1月、口永良部島では2015年5月に大規模な噴火が発生しました。


そのほか霧島山、諏訪之瀬島なども噴火しています。



これらの火山はそれぞれ場所も離れており、火山ごとに独立したシステムでマグマが供給されていることから、広範な地域に作用する要因の存在を示唆しています。


考え得る要因は、外からかかる力によって生じる応力の変化です。



火山の噴火には、揮発性成分がたくさん溶け込んだマグマが供給される必要がありますが、応力変化によっても影響を受けます。


火山の下のマグマだまりに対して押す力が増大すれば、マグマが噴き出しやすくなります。



また、それとは別の考え方もあります。


火山にマグマが供給される過程で、押さえつける力が減少すると、全体としてはマグマの移動が容易になります。


この動きやすい状況がマグマだまりへの供給の増大や、マグマがマグマだまりから上部へ移動しやすくなる可能性があるのです。


つまり、押す力と引っ張る力のどちらが働いても、火山が噴出しやすくなる可能性があるのです。



プレート運動が地震と火山に影響を与えた例


プレートに働く力が地震と火山、両方に影響を与えたと考えられる例は、いくつか見られます。


東北地方では2011年3月の東北地方太平洋沖地震の後、蔵王山や那須岳で火山活動が活発化しました。


この地震は、プレート境界型の地震で、押し合っていた2つのプレートの境界にひずみがたまり、陸のプレートが東に跳ね上がることで発生しました。


このとき、陸側のプレートは押されていた力から解放されました。


その影響で、蔵王山や那須岳のマグマだまり上部の割れ目がゆるみ、火山活動が活発化したのではないかと考えられるのです。



また、1998年9月に発生した岩手県内陸北部地震では、地震直前までに岩手山のマグマ活動が活発化し、火山噴火が憂慮されていました。


そこに地震が発生し、マグマ溜まりに作用していた圧縮性の力がゆるみ、逆に火山活動が収まってしまった。



九州地方の火山が、どんな理由で活発化しているのかは明らかにはなっていません。


しかし、2011年から火山活動が一斉に活発化したということは、広域的にかかっていた力がゆるんで、マグマが移動しやすくなったためだと考えられています。



南海トラフ地震が起きるまで内陸地震が多発する


熊本地震が発生する前の地殻変動や地震活動、そして火山活動は、プレート境界からもたらされた陸のプレートの変形としてとらえることができます。


よって、熊本地震の発生は、長期的に進行する一連のプロセスによって発生したもので、決して偶然ではありません。


四国沖のプレート境界での固着が変化しない限りは、全体の状態は変わらないのです。


つまり、南海トラフでの巨大地震が発生するまで、西南日本の活断層は動きやすい状況が継続するということなのです。


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