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「冷たい地殻」で海洋底が拡がり始めた―東シナ海の沖縄トラフで判明、地震リスクに新知見:産業技術総合研究所

(2026年10月21日発表)

 (国)産業技術総合研究所の活断層・火山研究部門を中心とする研究チーム(大坪 誠 リーダーら)は、東シナ海の海底に広がる細長いくぼ地の「沖縄トラフ」において、マグマからの熱の影響が小さい状態で、広範囲に海洋底の拡大が進んだという観測結果が得られたと発表した。この成果は、プレート沈み込み帯での地殻形成プロセスの理解に新たな視点を提供するもので、琉球諸島や東シナ海沿岸国での地震や津波のリスクを見直すうえで重要な知見になるという。

 研究チームはプレートが沈み込む場所の近くで地殻が引っ張られて割れ、海洋底が拡大する「背弧海盆(はいこかいぼん:海底の盆地)」の形成メカニズムを探究した。海洋底の拡大は地下からのマグマの熱によって地殻の強度が低下し、割れやすくなることで進行すると考えられているが、海洋底拡大が始まる初期段階でどのように地殻が薄くなっていくのか、未解明の部分が多い。

 調査対象に選んだのは沖縄トラフで長さ約1,500km、幅約200km、水深約2,000mの海底盆地。年間数cmの速度で幅が拡大しており、沖縄トラフ南部の2エリア(八重山海底地溝と与那国海底地溝)で調査を進めてきた。

 地球内部から地表に向かってどのくらいの熱が流れているかを測定すると、全体として非常に小さい熱流量で、「冷たい地殻」だった。またマグマ活動の痕跡が乏しいにもかかわらず、小さい正断層が広がり、地殻が薄くなっている「リフト(地溝)」と呼ばれる構造が数kmにわたって形成されていることも明らかになった。

 今回、広域的に熱の供給がないところで海洋底が拡大する事例が確かめられたことは、背弧海盆の典型でもある「日本海の開き始め」や「日本列島の形成史」をめぐる長年の論争に新証拠を提供することになるという。また、熱によって地盤が軟化したところでは大きい地震は起こりにくく、逆に熱量が小さく固い地殻では、ひずみを蓄積するために規模の大きな地震が起こることがある。沖縄トラフ南部付近では、1938年に宮古島の北北西沖でマグニチュード7.2の地震があり、今後も同付近でマグニチュード7クラスの地震とそれに伴う津波が発生する可能性は否定できないという。

 研究チームは、これまで政府の地震調査で目が届かなかった琉球諸島の西側、つまり東シナ海の沖縄トラフにおける地震リスク評価や防災計画の見直しに重要な知見になると指摘している。今後も地球深部探査船「ちきゅう」を使い、海底面から100mの岩石掘削や海底1,000m下の温度計測により、高い精度で海底下の地殻形成のメカニズムを確認するなど今後の成果に期待がかかる。

沖縄トラフ南部域の正断層と地殻熱流量によるリフト形成の概略図 (画像提供:産業技術総合研究所)