地形 系統地理

プレート境界型地震(狭まる境界・ずれる境界・広がる境界)

プレート境界では2つのプレートの動きによりひずみが蓄積し、たびたび地震が発生します。
このページでは、プレート境界で発生するプレート境界型地震について、狭まる境界沈み込み帯衝突帯)、ずれる境界広がる境界に分けて解説します。

プレート境界で発生する地震

世界の地震分布とプレート境界(1998-2007年、マグニチュード5以上、震源の深さ100km未満)。赤線は広がる境界、青線が狭まる境界、黄色線がずれる境界、緑色が地震の震源を示す。プレート境界で地震が多発しており、特に狭まる境界(環太平洋造山帯など)に集中している。プレート境界から離れた場所では地震はあまり発生しない。出典:地震がわかる! 防災担当者参考資料(解説編p26) 地震調査研究推進本部, 2024/12/20閲覧

プレート境界で発生する地震をプレート境界型地震といいます。
地球表面の地殻は十数枚のプレートに分かれており、プレートの境界では互いに押し合ったり、遠ざかるなどの力が働くため、プレートの移動に伴うひずみが蓄積・解放されて地震が発生します。
このようなプレート境界型地震は、広がる境界(発散境界)狭まる境界(収束境界)ずれる境界(すれ違う境界)の全てで発生します。
特に狭まる境界やずれる境界では巨大地震が発生しやすいです。

以下では、狭まる境界、ずれる境界、広がる境界それぞれの地震について解説します。

狭まる境界

2022年の研究に基づく世界のプレートの分布と境界。プレート境界は種類別に色分けしている。広がる境界(発散境界)は赤系、狭まる境界(収束境界)は青系、ずれる境界(すれ違う境界)はオレンジと緑色である。ソマリアプレートはアフリカプレートの一部であり、アフリカ大地溝帯を境界としてアフリカ大陸から分裂しようとしている部分である。出典を加工して作成。出典:Wikimedia Commons, ©M.Bitton, CC BY-SA 3.0, 2024/8/1閲覧

狭まる境界(収束境界)は2つのプレートが互いに押し合う力が働くため、巨大地震が発生しやすい場所です。
狭まる境界は沈み込み帯(大陸-海洋型等)と衝突帯(大陸-大陸型)に分けられますが、どちらも地震が発生しやすい場所です。

沈み込み帯(海溝型地震)

プレート境界型地震の発生メカニズム。狭まる境界(収束境界)の沈み込み帯を震源とする海溝型地震を例にしたものである。①沈み込み帯では高密度で重い海洋プレートが低密度で軽い大陸プレートの下に沈み込む。②大陸プレートは海洋プレートに引きずられてひずみが蓄積する。③ひずみが限界に達すると元の位置に一気に戻る跳ね上がりが発生し、その振動で地震が発生する。同時に海水が持ち上げられて津波が発生することもある。出典:Wikimedia Commons, ©気象庁, CC BY 4.0, 2024/12/7閲覧
2011年の東北地方太平洋沖地震により発生した津波が沿岸部を襲来(岩手県東部・宮古市)。津波は自動車や船舶を飲み込みながら堤防を乗り越えて道路になだれ込もうとしている。東北地方太平洋沖地震の震源域である三陸沖は海溝型地震がたびたび発生してきた場所であり、三陸海岸は何度も巨大津波の被害を受けている。特に三陸海岸中南部(岩手県東部~宮城県北東部)はリアス海岸であり、湾の入口が広く奥が狭い構造が津波の波高を高くするため、被害が大きくなりやすい場所である。出典:地震調査研究推進本部, 2024/12/21閲覧

沈み込み帯は地球上でも特に地震が多発する場所です。
マグニチュード9以上の超巨大地震も沈み込み帯で発生するものが多いです(例:2011年の東北地方太平洋沖地震(Mw 9.0)や1960年のチリ地震(Mw 9.5))。

沈み込み帯では、高密度で重い海洋プレートの下に低密度で軽い大陸プレートが沈み込んでいきます。
この際にプレート同士に摩擦が発生し、ひずみが蓄積していきます。
ひずみが限界に達すると、プレートがずれ動いてひずみが一気に解消され、同時に地震が発生します。
このようなメカニズムの地震は、沈み込み帯の地形である海溝(かいこう)トラフ(浅い海溝)付近で発生するため、海溝型地震といいます。
海溝型地震では、海底でプレートがずれ動くため津波が発生して沿岸部には大きな被害をもたらすことがあります。

海溝型地震や津波については、以下のページで解説しています。

参考海溝型地震(三陸沖地震・関東地震・南海トラフ巨大地震)

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参考津波のしくみと被害(インド洋大津波・チリ地震津波など)

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衝突帯

2015年のネパール地震で倒壊した建物(ネパール中部・カトマンズ)。ヒマラヤ山脈周辺は南側のインド=オーストラリアプレートと北側のユーラシアプレートがぶつかり合う衝突帯であり、大規模な地震が多発する。震源が山間部にあたるため、土砂崩れや雪崩など斜面特有の災害につながりやすい。この地震では、エベレスト山登山の拠点となるベースキャンプ付近で雪崩が発生して登山客が巻き込まれている。出典:Wikimedia Commons, Public domain, 2024/12/21閲覧

衝突帯は大陸プレート同士がぶつかりあう狭まる境界であり、沈み込み帯と同様に地震が多発する場所です。
衝突帯は2つの大陸プレートが互いにぶつかり合うため、プレート同士の摩擦によりひずみが蓄積して褶曲(しゅうきょく)や活断層(逆断層が多数見られます。
このため、衝突帯周辺では活断層がずれ動く断層運動による地震が多発します。
プレート内部にも活断層が多数形成されるため、プレートの境界付近だけではなく離れた場所でも地震が発生します。

衝突帯はアルプス=ヒマラヤ造山帯の中でもヒマラヤ山脈~イラン高原で見られます。
これらの地域ではたびたび地震が発生し、家屋倒壊や土砂崩れ、地すべりなどにより大きな被害が発生してきました。

衝突帯での地震の例としては、2015年のネパール地震(Mw 7.8)があります。
ネパールではレンガ積みの耐震性が低い建物が多いため、ネパール地震により家屋倒壊が多発して8,700人以上が死亡しました。

ずれる境界

1906年のサンフランシスコ地震後(Mw 7.9)の街の様子(米国西部・カリフォルニア州サンフランシスコ中心部)。サンフランシスコはトランスフォーム断層(ずれる境界)であるサンアンドレアス断層上に位置し、地震災害が多い場所である。出典:Wikimedia Commons, Public domain, 2024/9/25閲覧

ずれる境界(すれ違う境界、トランスフォーム断層)は、2つのプレートが互いにすれ違うように動く境界であり、地震が発生しやすい場所です。
トランスフォーム断層という名前のとおり、2つのプレートが互いにずれ動くため、プレート境界で水平方向に断層運動が生じて地震が発生します。
特に大規模なトランスフォーム断層は、アメリカ合衆国西海岸(サンアンドレアス断層)やトルコ北部(北アナトリア断層などで見られます。
これらのトランスフォーム断層ではたびたび地震(最大でマグニチュード8クラス)が発生し、大きな被害が発生しています。

ずれる境界で発生した地震の例としては、1906年のサンフランシスコ地震(Mw 7.9)や1994年のノースリッジ地震ロサンゼルス地震、Mw 6.7)、1999年のイズミット地震トルコ北西部地震、Mw 7.6)などがあります。

広がる境界

広がる境界(発散境界)でも地震が発生します。
広がる境界の地震は震源が浅く、比較的マグニチュードが小さい場合が多いです。
広がる境界の多くは大洋上に位置しますが、アイスランドアフリカ大地溝帯では陸地を震央とする地震が多発します。
ただし、狭まる境界ずれる境界のような巨大地震(マグニチュード8以上)は発生しません。

広がる境界で発生した地震の例としては、2008年のキブ湖地震(Mw 5.9, 大地溝帯の断層湖であるキブ湖岸(コンゴ民主共和国)を震源)や1921年のマッサワ地震(Mw 6.1, 紅海のイタリア領エリトリア沖を震源)、2000年のアイスランド地震(Mw 6.1)などがあります。

参考文献

地震がわかる! 防災担当者参考資料 地震防災研究推進本部, 2024/12/20閲覧
地震(ジシン)とは? コトバンク 日本大百科全書(ニッポニカ)、改訂新版 世界大百科事典、ブリタニカ国際大百科事典 小項目事典 2024/12/7閲覧
帝国書院編集部「新詳地理資料 COMPLETE 2023」帝国書院(2023)
プレートテクトニクスとは、地球の様々な変動の 原動力を 地震調査研究推進本部 2024/12/5閲覧
地理用語研究会編「地理用語集」山川出版社(2024)
海溝型地震 地震調査研究推進本部 2024/12/7閲覧
Continental collision, Wikipedia 2024/12/16閲覧
ヒマラヤの隆起 岐阜聖徳学園大学 2024/12/16閲覧
強震動の基礎:I-2.1.2 防災科学技術研究所 2024/12/16閲覧
〈 2015年ネパール地震 〉 プレート衝突帯で大地震 世界の大屋根を揺るがす 防災情報新聞 2024/12/16閲覧
ネパール地震(ねぱーるじしん)とは? コトバンク 知恵蔵 2024/12/16閲覧
ネパール地震 (2015年) ウィキペディア 2024/12/21閲覧
トランスフォーム断層(トランスフォームダンソウ)とは? コトバンク 改訂新版 世界大百科事典、百科事典マイペディア 2024/12/16閲覧
2008 Lake Kivu earthquake, Wikipedia 2024/12/22閲覧
1921 Massawa earthquake, Wikipedia 2024/12/22閲覧
2000 Iceland earthquakes, Wikipedia 2024/12/22閲覧

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