今日発生する地震の一部は 19 世紀の余震である可能性があります

大地震の後には余震が発生し、場合によっては数週間、場合によっては数十年にわたって発生します。 しかし米国では、一部の地域で数世紀前の出来事による衝撃が起きている可能性がある。

19 世紀に、米国の記録史上最も強い地震のいくつかが北アメリカ大陸の内陸部を襲いました。 2世紀近くが経った今も、米国中部と東部は依然としてこうした出来事に動揺している可能性があることが、新たな研究で判明した。

余震を理解する

地震が発生すると、余震として知られる小規模な地震が最初の地震の後、数日から数年にわたってその地域を揺るがし続けることがあります。 これらの小さな地震は時間の経過とともに減少し、最初の地震後の断層リセットプロセスの一部です。 余震は本震より規模は小さいものの、依然としてインフラに損傷を与え、元の地震からの復旧を妨げる可能性があります。

地震活動に関する新たな視点

「一部の科学者は、安定した北米の一部で発生している現在の地震は余震であると考えていますが、他の科学者は、それらは主に背景地震活動であると信じています」と、武漢大学の地質学者で研究論文の筆頭著者であるYuxuan Chen氏は述べた。 「統計的手法を使用して、これを別の角度から見てみたいと思いました。」

1886 年、マグニチュード 6.7 ～ 7.3 の壊滅的な地震がサウスカロライナ州チャールストンを襲いました。 AGU誌に掲載された新たな研究によると、今回の地震を含む数世紀前の地震は今も米国各地で余震を引き起こしている可能性がある。 JGR 固い地盤。 クレジット: アンリ・ド・ソシュール・コープランド

この研究は11月7日に出版された。 地球物理学研究ジャーナル: 固体地球、 AGU ジャーナルは、地球内部の構造、進化、変形の研究に特化しています。

歴史上の地震とその遺産

これらの歴史的な地震の震源近くの地域は、今日に至るまで地震活動が続いているため、現代の地震の一部は過去の地震の長期にわたる余震である可能性があります。 ただし、これらは、特定の地域における通常の地震活動量である、より大きな地震や背景地震に先行する前震である場合もあります。

米国地質調査所 (USGS) によるとより大きな地震が発生するまで、前震と余震を区別する方法はありませんが、科学者は依然として余震を区別することができます。 したがって、現在の地震活動がほとんどまたはまったく被害を及ぼさなかったとしても、最近の地震の原因を特定することは、これらの地域における将来の災害リスクを理解するために重要です。

研究チームは、推定マグニチュード 6.5 ～ 8.0 の 3 つの歴史的な地震イベントに焦点を当てました。1 つは 1663 年のカナダのケベック州南東部付近の地震です。 そして1811年から1812年にかけてミズーリ州とケンタッキー州の境界付近で3回の地震が発生した。 これら 3 つの地震は、定住した北米の近代史上最大の地震であり、より大きな地震はより多くの余震を引き起こします。

北アメリカの安定した大陸内部はプレート境界から遠くにあり、北アメリカ西海岸などのプレート境界に近い地域に比べて地殻活動が少ないです。 その結果、3 つの調査地域では頻繁に地震が発生せず、現代の地震の起源についてさらなる疑問が生じています。

研究方法

現在発生している地震の一部が長く続く余震であるかどうかを調べるために、研究チームはまず、焦点を当てるべき最近の地震を特定する必要がありました。 余震は元の震源の周囲に集中するため、歴史上の震源から半径 250 km (155 マイル) 以内の地震が含まれます。 彼らは、マグニチュード 2.5 以上の地震に焦点を当てました。これは、それより小さい地震を確実に記録することが難しいためです。

研究チームは、最近の地震が余震である可能性が高いのか、それとも無関係な背景地震活動であるのかを判断するために、最近傍法と呼ばれる統計的アプローチを USGS 地震データに適用しました。 USGSによると、余震は元の震源近くで、背景レベルの地震活動が再開する前に発生する。 したがって、科学者は、その地域の地震背景と地震の発生場所を利用して、地震を本震と結び付けることができます。

「時間、距離、イベントのペアのサイズを使用して、2 つのイベント間の関連性を見つけようとします。これがアイデアです」とチェン氏は言いました。 「一対の地震間の距離が背景事象から予想されるよりも近い場合、一方の地震が他方の地震の余震である可能性が高くなります。」

震源間の距離はパズルの 1 ピースにすぎないと、研究には関与していない USGS の地球物理学者スーザン・ハフ氏は言う。

「空間分布を見ると、ある意味、地震は余震のように見えますが、いくつかの理由から地震は密集して発生する可能性があります」とホーグ氏は言う。 「一つは余震であるということですが、余震過程に含まれないクリープ過程が存在する可能性もあります。その結果が何を意味するのかはまだ疑問です。」

結果と影響

この研究では、空間分布を調べると、カナダのケベック州南東部付近で1663年に起きた一連の余震が終了し、この地域における現代の地震活動は古代の地震とは無関係であることが判明した。 しかし、他の 2 つの歴史的出来事は、数世紀後でも余震を引き起こす可能性があります。

ミズーリ州とケンタッキー州の境界付近で、研究者らは、1980年から2016年までに起きた全地震の約30％が、1811年から1812年にこの地域を襲った大地震の余震である可能性が高いことを発見した。 サウスカロライナ州チャールストンでは、現代の地震の約 16% が 1886 年の地震の余震である可能性が高いことを研究チームが発見したため、これらの地域での現代の地震は余震と余震の両方が原因である可能性が高いと考えられます。

「それは一種の混合物です」とチェン氏は語った。

地震リスク評価

この地域における最近の地震の危険性を評価するために、科学者たちはクリープ地震や背景地震、さらに余震を監視しています。 この研究では、3 つの調査地域すべてで背震活動が地震の主な原因であることが判明し、これは継続的な圧力上昇の兆候である可能性があります。 余震は時間の経過とともに弱まるが、圧力の上昇により将来的にはより大きな地震が発生する可能性がある。 ただし、一部の欠陥は圧力の上昇をもたらさずに侵入する可能性があります。

「将来のリスク評価を考え出すには、150年か200年前に何が起こったのかを本当に理解する必要がある」とホッグ氏は言う。 「したがって、現代的な方法を使って問題に対処することが重要です。」

参考資料：「ニューマドリッド地震帯と安定した北米の残りの地域における長期余震」Yuexuan Chen 氏と Mian Liu 氏、2023 年 11 月 7 日、 地球物理研究ジャーナル: 固体地球。
土井: 10.1029/2023JB026482