도호쿠 지방 태평양 해역 지진은 2011년 3월 11일 14시 46분(JST) 미야기현 앞바다에서 일어난 거대지진이다.[1] 진원 깊이는 약 24km이며, 지진이 발산한 에너지의 총 크기인 모멘트 규모는 Mw9.0-9.1로 일본 국내에서 관측한 지진 중 가장 규모가 크다. 전세계적으로 봐도 1900년 이후 일어난 지진 중 1960년 발디비아 지진(Mw 9.4~9.6), 1964년 알래스카 지진(Mw 9.2~9.4), 2004년 인도양 지진 해일(Mw 9.1~9.3)에 이어 1952년 세베로쿠릴스크 지진(Mw 8.9~9.0)과 같거나 큰 규모의 초거대지진이다.[2][주해 1]
도호쿠 지방 태평양 해역 지진은 동북일본이 얹혀진 대륙지각[주해 2]이 일본 해구에서 가라앉고 있는 태평양 판에 끌려가 생긴 변형이 한꺼번에 방출되면서 생긴 태평양 판 얕은 곳에서 일어난 판 경계형 지진이다.[3] 진원 지역이 되는 단층 영역은 가로 150-200km, 세로 400-500km[주해 3]이나 다른 규모 M9급 지진에 비해서는 미끄러진 단층 크기가 작은 편이다.[4] 한편 미야기 현 앞바다의 일본 해구의 해구축 부근에서는 국지적으로 50m 이상 지각이 이동한 것으로 추측하고 있는데,[주해 4][5][4][6] 이정도의 양은 지금까지 관측된 초거대지진의 미끄럼양보다 훨씬 크다.[7]
지진으로 동북일본이 얹혀진 대륙판의 해수면 아래 지역이 크게 이동하면서 매우 큰 해일이 일어나며 도호쿠 지방 태평양 연안을 중심으로 쓰나미 피해가 많이 일어났다.[8] 또한 규모 M9의 거대지진으로 큰 지각변동이 일어나 동북일본 지역이 동쪽으로 크게 끌려가 도호쿠 지방 태평양 연안 지역이 침강하였다. 지진 후에도 지각변동이 계속되고 있어, 지금까지 동서방향으로 압축하는 힘이 작용하던 곳이 당겨지는 힘이 작용하게 되어 여진이나 유발지진 활동,[9] 화산 활동도 이어지고 있다.[10]
일본지진학회 지진예지연구회가 2007년 간행한 '지진예지과학'에서는 돌기 모델(애스패리티)로 지진이 일어난다는 견해를 이용하여 장기적인 지진 발생 예측을 하여 어느 지역에 어느 규모의 대지진이 일어날지 대략적 예측이 가능하다고 밝혔다.[11][주해 5] 그러나 실제로는 전혀 예측하지 못했던 규모 Mw9.0급의 지진이 도호쿠 지방 태평양 연안 판 경계 지역에서 일어나 지진학계 전반에서 충격을 주었고, 2011년 10월 추계 지진학회 대회에서는 그동안 연구에 대한 재고가 이루어졌다.[12] 지진이 일어나기 전까지 도호쿠 지방 태평양 연안에 릭터 규모 M9 이상의 초거대지진이 올 것이라는 것은 전혀 가정하지 못했으며, 지금까지의 지진학계에 연구 진행 방식에 대해 반성이 이루어지며 초거대지진의 발생 구조에 대한 연구가 다시 진행되고 있다.
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