マントルの移動はいつまで続くのか
前回の記事で不安になられた方がいらっしゃるようですので、今回はマントルの移動がどの程度続くのかを検討してみたいと思います。
国土地理院からGPS連続観測から得られた電子基準点の地殻変動が公開されています。その中で「電子基準点で観測されている地震後の変動」は毎日公開されています。これで地震前から現在までの電子基準点の変化がわかります。
これで銚子をクリックしてみてみます。一番下のグラフが上下の変化を表しています。
地震の前は約9cmであったものが地震直後に-6cmになり地震から約2ヶ月たった現在は0cm程度に回復してきています。このグラフからは時間がたつにつれて回復速度は遅くなるように見えます。つまり元の9cmに戻るには最低でも3ヶ月、多分6ヶ月近くかかるのではないかと思われます。
次に沈降の激しい矢本を見てみます。
地震の前は約40cmであったものが地震直後に-12cmになり地震から約2ヶ月たった現在は-6cm程度に回復してきています。元の40cmに戻るには最低でも8ヶ月、一年半以上かかるのではないかと思われます。
地盤がマントルの上に浮いているという考えに基づくと、浮力により基本的には元の高さに戻るはずですが、地震により地盤が変形している可能性があるので完全に元の高さに戻るかどうかは定かではありません。しかし、近い数字には回復すると思います。なぜなら、マントルが地盤を押し上げる力は非常に大きいものですので、地盤を変形させて（地盤を割って、つまり地震を起こして）でも元の高さに戻ろうとするであろう事が推測されるからです。
いづれにせよ、沈下した地盤が回復基調にある間はその下にマントルが供給される必要があるので、その間マントルは移動を続けるものと考えられます。
関東フラグメントに関しても押される力は徐々に弱まると思われますが、別の地殻変動が無い限り、ここ1年以上は北東に押され続けることになるであろうと思います。
国土地理院からGPS連続観測から得られた電子基準点の地殻変動が公開されています。その中で「電子基準点で観測されている地震後の変動」は毎日公開されています。これで地震前から現在までの電子基準点の変化がわかります。
これで銚子をクリックしてみてみます。一番下のグラフが上下の変化を表しています。
地震の前は約9cmであったものが地震直後に-6cmになり地震から約2ヶ月たった現在は0cm程度に回復してきています。このグラフからは時間がたつにつれて回復速度は遅くなるように見えます。つまり元の9cmに戻るには最低でも3ヶ月、多分6ヶ月近くかかるのではないかと思われます。
次に沈降の激しい矢本を見てみます。
地震の前は約40cmであったものが地震直後に-12cmになり地震から約2ヶ月たった現在は-6cm程度に回復してきています。元の40cmに戻るには最低でも8ヶ月、一年半以上かかるのではないかと思われます。
地盤がマントルの上に浮いているという考えに基づくと、浮力により基本的には元の高さに戻るはずですが、地震により地盤が変形している可能性があるので完全に元の高さに戻るかどうかは定かではありません。しかし、近い数字には回復すると思います。なぜなら、マントルが地盤を押し上げる力は非常に大きいものですので、地盤を変形させて（地盤を割って、つまり地震を起こして）でも元の高さに戻ろうとするであろう事が推測されるからです。
いづれにせよ、沈下した地盤が回復基調にある間はその下にマントルが供給される必要があるので、その間マントルは移動を続けるものと考えられます。
関東フラグメントに関しても押される力は徐々に弱まると思われますが、別の地殻変動が無い限り、ここ1年以上は北東に押され続けることになるであろうと思います。
8.4月以降の関東地方での地震はマントルの移動とそれに伴う関東フラグメントの移動による
下図赤丸で示したように、関東地方、特に東京、千葉、埼玉で局所的な地震が発生しています。特に4月以降に多く発生しているようです。
この原因がどうにも理解不能でした。しかし、調べているうちに原因が判りました。関東フラグメントの存在です。関東フラグメントとは産総研、活断層研究センターの遠田晋次さんが発表された「首都圏直下の約40km-100kmの範囲に横たわっている厚さ約25km、幅約100kmの独立した岩盤ブロック」で「太平洋プレートの破片が関東平野直下に横たわっていると解釈」されます。詳しくはこちらをご参照ください。
産総研ホームページより引用
産総研ホームページより引用
上図と今回の地震の分布を見比べると、関東フラグメントの北東部がくっきりと浮き上がって見えてきます。なぜ北東部なのかはこのブログを読んでいただいている方にはご理解いただけると思いますが、マントルの移動に伴って北東に押し付けられているからです。因みに東京湾内の20~30kmの局所的な地震は、関東フラグメントとフィリピン海プレートとの接触によるものだと思われます。
さて、ここで気になるのがマントルの移動が止まったり流れが逆転した場合です。はてさて、関東フラグメントはどのように動いて何が起こるのでしょうか？何も起こらないことを祈ります。これ以上余計なことを書くとネット規制法という悪法により削除されてしまいそうですので、みなさんそれぞれ考えてみてくださいね。
この原因がどうにも理解不能でした。しかし、調べているうちに原因が判りました。関東フラグメントの存在です。関東フラグメントとは産総研、活断層研究センターの遠田晋次さんが発表された「首都圏直下の約40km-100kmの範囲に横たわっている厚さ約25km、幅約100kmの独立した岩盤ブロック」で「太平洋プレートの破片が関東平野直下に横たわっていると解釈」されます。詳しくはこちらをご参照ください。
産総研ホームページより引用
産総研ホームページより引用
上図と今回の地震の分布を見比べると、関東フラグメントの北東部がくっきりと浮き上がって見えてきます。なぜ北東部なのかはこのブログを読んでいただいている方にはご理解いただけると思いますが、マントルの移動に伴って北東に押し付けられているからです。因みに東京湾内の20~30kmの局所的な地震は、関東フラグメントとフィリピン海プレートとの接触によるものだと思われます。
さて、ここで気になるのがマントルの移動が止まったり流れが逆転した場合です。はてさて、関東フラグメントはどのように動いて何が起こるのでしょうか？何も起こらないことを祈ります。これ以上余計なことを書くとネット規制法という悪法により削除されてしまいそうですので、みなさんそれぞれ考えてみてくださいね。
7.現在の全国的な地震や微細振動はマントルが地盤沈下した沿岸や震源に移動していることが原因
現在関東、東北地方を中心として、全国的に地震や微振動が報告されています。
強震モニタ【地表】 最大加速度・リアルタイム震度 2秒更新＜中継＞
これらの原因として、マントル（正確にはアセノスフェア）が震源地と地盤沈下をした地帯に移動していることが原因ではないかと考えます。
関東北部、東北地方沿岸部を中心にして下図のように地盤沈下が報告されています。
国土地理院平成23年（2011年）東北地方太平洋沖地震に伴う地殻変動についてより引用
地殻はマントルに比べて比重が低いので、マントルの上に浮いていると考えられます。これは地殻均衡説やアイソスタシーと呼ばれています。つまり沈んだ地殻は浮力により浮いてくると考えられます。浮いてくると言うことはその下のマントルが流動する必要があります。マントルの動きは遅いので地盤沈下が解消するにはしばらく時間がかかるものと思われます。さきに示した地盤沈下の図を見ていただくと、相当な量のマントルが流動する必要があります。このマントルはどこから流動してくるのでしょうか？
下図のように東北沿岸部は太平洋プレートがもぐりこんでいるため、マントルは北米プレートの下にあるマントルが日本海側から地盤沈下したエリアに向かって流れてくると考えれます。
地盤沈下するときに、北米プレート下部で割れが生じ、そのクラックにはマントルが流れ込みある程度安定した状態になっていると考えられます。ところが折角安定してきた地盤が再度持ち上がろうとすると、今度はプレート上面に割れが生じやすくなります。つまり地盤沈下した地域で直下型で浅い震源の地震が発生しやすくなります。この典型的な例が茨城県と福島県の境界付近で起きた2つの地震です。
地盤沈下によるプレート下部の割れ 3月19日18時56分発生地震(M6.1) 深さ25km
地盤上昇によるプレート上部の割れ 4月11日17時16分発生地震(M7.0) 深さ10km
この地震については後日改めて解説する予定です。
今後とも地盤の上昇により震源の浅い地震が発生する可能性は高いと思われます。特に3月中に深さ15～35kmであった地震の震源付近はプレートの上昇によっても割れは発生しやすいものと思われますので、警戒が必要です。
マントル（メソスフェア）は固体なのか流体なのか議論があるようです。Wikiのマントルの解説ではアセノスフェアは「物質が部分溶融し、流動性を有している」と解説され、またWikiのアイソスタシーの解説の中には「マントルは長い年月によるゆっくりした力には、液体の性質を示し、瞬間的な力には固体の性質をもつ。」という私には理解不能な物質として説明されています。
私は、マントルは非常に粘性の高い液体であると考えています。その非常に面性の高いマントルがプレートの下を移動するときにプレート下面と摩擦を起こし、微振動や地鳴りと言った現象を引き起こしているのではないかと考えます。あるいは北米プレートのに太平洋プレートの破片等の浮遊物があり、それらの浮遊物がマントルの移動と同時に移動し、プレート下面との接触によって引き起こされていると考える方が合理的なのかも知れません。ここら辺は今後の研究に期待します。
次の図は非常に興味深いデータで、私がマントルの移動と地震の関係について考えるきっかけになったものです。
このデータは3月5日から4月5日までの間の箱根、富士山、飛騨高山、上高地の4つの地区で起きた群発地震を示しています。
Aの箱根では、3月11日の本震の影響で火山活動が活発化し、3月14日午前中には沈静化しています。それから約1日半後の3月15日22時過ぎに富士山南部で6.2Mの地震が発生して、これを機に群発地震が発生しています。この地震のメカニズムは解明されていないようですが、マントルの移動を考えると次のように非常に合理的に説明がつきます。
① 箱根では、3月11日の本震の振動を機に起きた地震の影響で小さな地殻変動が起こりマントル圧力が高まって火山活動が活発化した。
② 本震から約2.5日して箱根の地殻の下のマントルが震源地引き寄せられ始め、マントルの圧力が下がることにより火山活動が沈静化した。
③ 富士山南部では3月14日頃からマントルの圧力が低下し、地盤にストレスがかかり始める。さらに圧力は低下を続け、3月15日22時過ぎに応力の限界を超えたために地盤に割れが生じ、マントル圧力が高まり火山活動が活発化した。その後はマントルが徐々に引き寄せられているためにマントル圧力は低下してきて、沈静化の様相を呈している。
このことから考えられる今後の動向として、マントルの移動により地盤沈下が回復してマントルの動きが止まると
今度は箱根、富士山南部でマントルの圧力が高まり再度火山活動が活発化する恐れがあります。
上高地では箱根と同様に3月11日に火山活動が活発化し、3月22日頃に沈静化しています。また、飛騨高山ではもともと火山活動が活発でしたが、3月21日頃に沈静化しています。このことから、マントルが移動を始めるのに、箱根と上高地、飛騨高山では約7～8日の差があることがわかります。非常に大雑把な計算ですが、約180kmの距離で7～8日かかっていますので、マントルの移動はおよそ時速1km前後で影響が及んでいると考えることができます。もちろんマントルの深さの浅い沿岸部ではもっと早く影響が及ぶと考えられます。これを詳しく解析することにより、マントルの特性がもう少し詳しく判ってくるのではないかと期待しています。
強震モニタ【地表】 最大加速度・リアルタイム震度 2秒更新＜中継＞
これらの原因として、マントル（正確にはアセノスフェア）が震源地と地盤沈下をした地帯に移動していることが原因ではないかと考えます。
関東北部、東北地方沿岸部を中心にして下図のように地盤沈下が報告されています。
国土地理院平成23年（2011年）東北地方太平洋沖地震に伴う地殻変動についてより引用
地殻はマントルに比べて比重が低いので、マントルの上に浮いていると考えられます。これは地殻均衡説やアイソスタシーと呼ばれています。つまり沈んだ地殻は浮力により浮いてくると考えられます。浮いてくると言うことはその下のマントルが流動する必要があります。マントルの動きは遅いので地盤沈下が解消するにはしばらく時間がかかるものと思われます。さきに示した地盤沈下の図を見ていただくと、相当な量のマントルが流動する必要があります。このマントルはどこから流動してくるのでしょうか？
下図のように東北沿岸部は太平洋プレートがもぐりこんでいるため、マントルは北米プレートの下にあるマントルが日本海側から地盤沈下したエリアに向かって流れてくると考えれます。
地盤沈下するときに、北米プレート下部で割れが生じ、そのクラックにはマントルが流れ込みある程度安定した状態になっていると考えられます。ところが折角安定してきた地盤が再度持ち上がろうとすると、今度はプレート上面に割れが生じやすくなります。つまり地盤沈下した地域で直下型で浅い震源の地震が発生しやすくなります。この典型的な例が茨城県と福島県の境界付近で起きた2つの地震です。
地盤沈下によるプレート下部の割れ 3月19日18時56分発生地震(M6.1) 深さ25km
地盤上昇によるプレート上部の割れ 4月11日17時16分発生地震(M7.0) 深さ10km
この地震については後日改めて解説する予定です。
今後とも地盤の上昇により震源の浅い地震が発生する可能性は高いと思われます。特に3月中に深さ15～35kmであった地震の震源付近はプレートの上昇によっても割れは発生しやすいものと思われますので、警戒が必要です。
マントル（メソスフェア）は固体なのか流体なのか議論があるようです。Wikiのマントルの解説ではアセノスフェアは「物質が部分溶融し、流動性を有している」と解説され、またWikiのアイソスタシーの解説の中には「マントルは長い年月によるゆっくりした力には、液体の性質を示し、瞬間的な力には固体の性質をもつ。」という私には理解不能な物質として説明されています。
私は、マントルは非常に粘性の高い液体であると考えています。その非常に面性の高いマントルがプレートの下を移動するときにプレート下面と摩擦を起こし、微振動や地鳴りと言った現象を引き起こしているのではないかと考えます。あるいは北米プレートのに太平洋プレートの破片等の浮遊物があり、それらの浮遊物がマントルの移動と同時に移動し、プレート下面との接触によって引き起こされていると考える方が合理的なのかも知れません。ここら辺は今後の研究に期待します。
次の図は非常に興味深いデータで、私がマントルの移動と地震の関係について考えるきっかけになったものです。
このデータは3月5日から4月5日までの間の箱根、富士山、飛騨高山、上高地の4つの地区で起きた群発地震を示しています。
Aの箱根では、3月11日の本震の影響で火山活動が活発化し、3月14日午前中には沈静化しています。それから約1日半後の3月15日22時過ぎに富士山南部で6.2Mの地震が発生して、これを機に群発地震が発生しています。この地震のメカニズムは解明されていないようですが、マントルの移動を考えると次のように非常に合理的に説明がつきます。
① 箱根では、3月11日の本震の振動を機に起きた地震の影響で小さな地殻変動が起こりマントル圧力が高まって火山活動が活発化した。
② 本震から約2.5日して箱根の地殻の下のマントルが震源地引き寄せられ始め、マントルの圧力が下がることにより火山活動が沈静化した。
③ 富士山南部では3月14日頃からマントルの圧力が低下し、地盤にストレスがかかり始める。さらに圧力は低下を続け、3月15日22時過ぎに応力の限界を超えたために地盤に割れが生じ、マントル圧力が高まり火山活動が活発化した。その後はマントルが徐々に引き寄せられているためにマントル圧力は低下してきて、沈静化の様相を呈している。
このことから考えられる今後の動向として、マントルの移動により地盤沈下が回復してマントルの動きが止まると
今度は箱根、富士山南部でマントルの圧力が高まり再度火山活動が活発化する恐れがあります。
上高地では箱根と同様に3月11日に火山活動が活発化し、3月22日頃に沈静化しています。また、飛騨高山ではもともと火山活動が活発でしたが、3月21日頃に沈静化しています。このことから、マントルが移動を始めるのに、箱根と上高地、飛騨高山では約7～8日の差があることがわかります。非常に大雑把な計算ですが、約180kmの距離で7～8日かかっていますので、マントルの移動はおよそ時速1km前後で影響が及んでいると考えることができます。もちろんマントルの深さの浅い沿岸部ではもっと早く影響が及ぶと考えられます。これを詳しく解析することにより、マントルの特性がもう少し詳しく判ってくるのではないかと期待しています。