17世紀に千島•日本海溝で発生した巨大地震

佐竹健治

摘要

The 2011 Tohoku earthquake (M 9.0) was much larger than typical interplate earthquakes (M＜8) that occur repeatedly along the Japan Trench. Recent paleoseismological studies indicate that a similar giant earthquake occurred along the Kuril Trench off Hokkaido in the 17th century. Three volcanoes in southwest Hokkaido also erupted in the 17-18~(th) century: Komagatake in 1640 and 1694， Usu in 1663， and Tarumai in 1667 and 1739. Geological evidence of the 17th century earthquake, such as sharp contact of peat and mud layers indicating sudden coastal uplift or a sand layer indicating tsunami inundation, was found beneath tephra layers from these volcanoes. Evidence of coastal uplift may solve a long-standing enigma of coastal movement: long-term uplift inferred from marine terraces versus recent subsidence recorded with tide gauges. Several fault models of the 17th century earthquake were proposed and tested with tsunami numerical simulations. They are: giant fault extending beneath coasts (85 km depth), multi-segment interplate earthquakes, and tsunami earthquakes near the trench axis. Comparison of simulated inundation areas with the distribution of tsunami deposits showed that the best model of the 17th century earthquake was a multi-segment interplate earthquake with M_w=8.5, but this was modified recently to include a large slip near the trench axis, similar to the 2011 Tohoku earthquake, with M_w = 8.8. Older tsunami deposits prior to the 17th century were also found along the Pacific coast of Hokkaido. While the average recurrence interval is estimated to be roughly 500 years based on tephrochronology, recent studies of continuous geological samples show that the recurrence interval varies from 100 to 800 years based on radiocarbon ages. The three volcanoes in southwest Hokkaido belong to the Honshu arc rather than the Kuril arc, hence the earthquake related to these eruptions may be the one along the Japan Trench rather than the Kuril Trench. Along the Japan Trench in northern Tohoku region, the history of past tsunamis has been documented since the Keicho tsunami of 1611， which caused devastating tsunami damage, while no damage from ground shaking was recorded. If it was similar to the 1896 Sanriku tsunami earthquake, with the fault motion limited near the trench axis, it is unlikely that such a shallow slip would affect volcanic eruptions. The sources of the 17th century Hokkaido earthquake and the 1611 Keicho tsunami seem to be different because fault models along the Kuril Trench off Hokkaido would produce a negligible tsunami on the Tohoku coast, and if the 1611 source extended along both the Japan and Kuril Trenches, such a giant fault would produce damaging ground shaking in Tohoku. Annual varves of lacustrine deposit in Harutori-ko (Kushiro) suggest that the 17~(th) century earthquake occurred in 1636. For the relation between giant earthquakes and volcanic eruptions, the facts that large-scale (VEI = 5) eruptions occurred only in the 17th century, while giant earthquakes have recurred during the last several thousand years, have to be considered.%2011年東北地方太平洋沖地震（M9.0)は，日本海溝で繰り返し発生するプレート間地震（M＜8)に比べて大きかった.北海道東部沖の千島海溝においてもM8クラスの大地震が約70年程度の繰り返し間隔で発生しているが,17世紀にはこれらより大規模な地震が発生したことが，北海道東部の太平洋沿岸における古地震調査から明らかにされてきた.また，17〜8世紀には北海道南西部の3火山，駒ケ岳（1640年，1694年），有珠山（1663 年）.樽前山（1667,1739)が一斉に噴火している.17世紀の異常な地震の地質学的証拠は，海岸が急激に隆起したことを示す泥層と泥炭層の明瞭な境界面や津波によって運ばれた砂層である.これらは，17世紀の火山灰層の直下に位置しており，津波堆積物は海岸で標高約20m に達したほか，海岸から数kmまで追跡された.

机译：2011年东北地震（M 9.0）远大于日本海沟反复发生的典型板间地震（M ＜8）。最近的古地震学研究表明，类似的巨型地震发生在17世纪北海道对岸的千岛海沟。北海道西南部的三座火山也在17-18世纪爆发：1640年和1694年的小岳岳，1663年的乌苏以及1667年和1739年的垂沼井。17世纪地震的地质证据，例如泥炭和泥炭的强烈接触。在这些火山的特非拉层下面发现了表明沿海突然隆升的泥层或表明海啸淹没的沙层。沿海隆起的证据可能解决了长期以来沿海运动的难题：从海阶推算得出的长期隆起与潮汐仪记录的近期沉降有关。提出了几种17世纪地震的断层模型，并通过海啸数值模拟对其进行了测试。它们是：延伸到海岸以下的巨层断层（深度为85公里），板块间多段地震以及海沟轴附近的海啸地震。模拟淹没区域与海啸沉积物分布的比较表明，17世纪地震的最佳模型是M_w = 8.5的多段板间地震，但是最近对其进行了修改，使其在沟槽轴附近包含了较大的滑移，类似于2011年东北地震，M_w = 8.8。在北海道太平洋沿岸也发现了17世纪之前的较旧海啸矿床。尽管根据年代记述，平均复发间隔估计约为500年，但最近对连续地质样品的研究表明，根据放射性碳年龄，复发间隔从100到800年不等。北海道西南部的三座火山属于本州弧而不是千岛弧，因此与这些喷发有关的地震可能是日本海沟而不是千岛海沟。在东北北部地区的日本海沟中，过去的海啸的历史已有记载，自1611年的Keicho海啸以来，它造成了毁灭性的海啸破坏，而没有记录到因地面震动而造成的破坏。如果这类似于1896年三陆海啸地震，但断层运动在沟槽轴附近受到限制，那么这种浅层滑移不太可能影响火山喷发。 17世纪的北海道地震和1611年的Keicho海啸的来源似乎有所不同，因为北海道沿千岛海沟的断层模型将在东北沿岸产生微不足道的海啸，如果1611年的地震沿日本和千岛海沟延伸，如此巨大的断层将在东北地区造成破坏性的地面震动。每年在Harutori-ko（路）的湖相沉积表明，17世纪（1636年）发生了地震。对于大地震和火山喷发之间的关系，仅发生大规模（VEI = 5）喷发这一事实％2011年东北地方太平洋冲地震（M9.0）は，日本海沟でし発返し発生するプレート间地震（M ＜8））比比べて大きかった。北海道东部冲の千岛海沟においてもM8クラスの大地震が约70年程度の缲り返し间隔で発生しているが，17世纪にはこれらより大规模な地震が発生したことが，北海道东部の太平洋沿岸における古地震调查から明らかにされてきた。また，17〜8世纪には北海道南西部の3火山，驹ケ岳（1640年，1694年），有珠山（1663年）。樽前山（1667,1739）が一斉に喷火している.17世纪の异常な地震の地质学的证拠は，海岸が急激に隆起したことを示す津波によって运ばれた砂层である。これらは，17世纪の火山灰层の直下に位置しており，津波堆积物は海岸で标高约20mに达したほか，海岸から数kmまで追迹された。

17世紀に千島•日本海溝で発生した巨大地震

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