東京科學大學理學院地球行星科學系的中島淳一教授提出了一個新觀點，位於東京灣北部（千葉縣西北部）深度60～70公里處的「地震巢」（與周圍地震活動相孤立的穩定地震運動區域）是和太平洋板塊一道沉陷的海底山所引發的。該成果作為理解東京首都圈地震活動極為重要的成果而備受關注。相關成果已發表在科學期刊《Tectonophysics》線上版4月6日刊上。
圖1.日本關東地區的地震活動示意圖（太平洋板塊上表面附近的地震）（供圖：東京科學大學）
東京灣北部是日本列島地震活動最為活躍的地區之一，包括人體感覺不到的微小無震感地震在內，每月大約會發生100次地震。過去100年間，在東京23區觀測到的3次震度5強以上的地震中，有2次震源位於東京灣北部。1894年的明治東京地震也有可能發生在東京灣北部附近。
沉陷前的太平洋板塊的上表面（海底面）上，存在著海底高度超過1000米、頂部直徑不大的相對孤立的地形隆起，即海底山。海底山被認為是過去岩漿活動留下的遺蹟，其分佈範圍與規模已得到了充分研究。
在日本關東地區約300公里的海域存在著由東北向西南延伸的海底山群，被稱為「常磐海底山群」。這些海底山規模各異，半徑為5～20公里，到達海面的高度約1000～3000米不等。
中島教授此次通過分析地震波數據，詳細研究了2000年至2023年期間在東京灣北部地震巢發生的M2級以上地震（深度55～75公里）的震源位置和地震活動的空間特徵等。
結果顯示，「地震巢」的大小與關東地區外海的海底山基本一致，並且地震活動的空間模式與海底山沉陷所預期的特徵並不矛盾。基於此，中島教授提出了「海底山沉陷是地震巢成因」的新模型（海底山沉陷模型）。
此外，中島教授還指出，東京灣北部的「地震巢」有可能成為首都直下地震M7級地震的震源區域。東京灣北部的「地震巢」半徑約為10公里，其規模足以引發M7級地震。
對同一地點反復發生的地震活動的分析顯示，「地震巢」正在持續累積應變。如果與地震巢相當的區域受到一次性破壞，就有可能發生M7級地震。
關東地區是地震活動活躍的地區，此前的研究認為其原因是太平洋板塊和菲律賓海板塊這兩塊海洋板塊的相互擠製。
此次研究表明，除了這些已知原因之外，海底山沉陷這一額外因素也可能對地震活動產生影響，這為解釋在關東地區廣泛分佈的「地震巢」的成因提供了新的視角，是一項值得關注的成果。
然而，「海底山沉陷模型」是基於地震活動的擴展情況和空間特徵等間接證據提出的，並非通過對海底山沉陷的觀測而確定。且海底山南北兩側地震活動特徵不同的原因也尚未完全明確。
中島教授表示，今後需系統性調查和研究全球多個區域的沉陷前海洋板塊地形以及沉陷後板塊邊界型地震活動的特徵，以進一步驗證「海底山沉陷模型」。
原文：《科學新聞》
翻譯：JST客觀日本編輯部
【論文資訊】
期刊：Tectonophysics
論文：The Tokyo Bay earthquake nest, Japan: Implications for a subducted seamount
DOI：10.1016/j.tecto.2025.230728
