- 桥奎岩周围散落的巨石是过去发生过巨大海啸的证据
- 估计发生了比1707年宝永地震更大的海啸，是历史上最大的地震
- 为南海海槽沿岸特大地震和海啸的定量分析做出贡献
和歌山县串本町桥奎岩周围的巨石（“震中地区”使用地震研究推进本部（2013））
米乐m6官方网站（以下简称“AIST”）、活断层和火山研究部、俯冲地震历史研究组、地质调查中心合作推进室、国内合作组首席研究员 游谷佑一、法政大学文学院组长狮子仓正信、前木英明教授、环境地质株式会社 友雄越后 由东京分公司经理领导的研究小组在和歌山县串本镇的风景优美的古岩桥周围发现了地质痕迹，据说这是南海海槽历史上最大的桥梁。宝永地震中的海啸还要大的海啸击中该区域。
桥奎岩以沿海岸直线排列的巨大岩层而闻名，是由岩浆侵入形成的岩石。桥奎岩周围散布着许多巨石，而且这些巨石也由同一种岩浆衍生的岩石组成，因此人们认为它们是从桥奎岩中分离出来，迁移到周边地区的。据推测，此次移动的原因是过去的海啸和风暴潮将桥魁岩上的巨石卷走了。因此，我们测量了这些巨石的位置和大小，并计算了海啸会导致它们移动有多大。结果发现，即使1707年宝永地震所引发的海啸规模达到历史上最大的海啸规模，南海海槽沿岸的巨石也没有移动。这意味着比1707年海啸更大的海啸曾经袭击过该地区并移动了巨石。要使所有巨石移动，需要 1707 年地震加上近海板块边界发散故障可能会大幅滑动，或者说 1707 年地震的断层面可能会滑动两倍以上。研究详情将于 2022 年 9 月 6 日公布构造物理学发表在杂志上。
在考虑海啸防灾计划时，了解过去某个特定地点发生过多大的海啸是基本且重要的。例如，南海海槽一带，人们担心未来会发生大规模地震，但根据历史记录，众所周知，过去曾多次发生过大地震和海啸。其中，1944年昭和东南海地震发生在南海海槽东侧，1946年昭和南海地震发生在西侧。 1854年安政地震中，南海海槽东侧发生地震，约30小时后西侧也发生地震。然而，据了解，1707 年宝永地震几乎发生在整个南海海槽，这次地震被认为是目前已知最大的地震（例如地震研究促进总部，2013 年）。据认为，这些大地震和海啸在过去几千年里反复发生过。然而，对于过去是否发生过比1707年宝永地震海啸更大的海啸，尚无定量研究。
AIST 一直在进行研究，通过结合地质调查和数值模拟来估计过去发生的地震。基于过去发生的地震未来可能发生的想法，我们正在努力厘清过去发生的地震的真实状态，即古地震。这项研究也是这一努力的一部分。过去曾有研究报告将巨石的分布与海啸的数值计算相结合来估计地震，但这项研究的目标是一个极其罕见的调查地点，该地点已知形成巨石的母岩。
这项研究得到了 JSPS KAKENHI Grants JP18500779、JP20500895、JP24300319 和 JP16K01223 的部分支持。
桥奎岩是一排巨大的岩石，从北到南呈直线排列，位于和歌山县串本町的东岸。这排巨石源自岩浆侵入英安岩堤坝未受侵蚀而突出，西侧有一片由泥岩构成的平坦区域浪食架将会扩大。超过 1,000 块由与桥奎岩相同的英安岩构成的巨石分布在波浪侵蚀的陆架顶部，并且被认为是与桥奎岩分离的（丰岛，1968 年）。由于波蚀陆架几乎是平坦的，如果简单地将巨石从桥奎岩石上分离并掉落，它们应该位于桥奎岩石周围，但实际上它们广泛分布在波蚀陆架上。据此，推测巨石是通过海啸或风暴潮等波浪作用被运送到当前位置的。
在这项研究中，我们首先调查了现场分布的 1,311 块巨石的位置和大小。最大的一个长轴为 7 m。此外，一些巨石具有基座状结构，如图 1 所示。泥岩这被认为是巨石周围的岩石表面受到风化和波浪侵蚀而降低了海拔的结果，而巨石正下方的岩石表面却没有受到这种侵蚀。这被认为是巨石在该位置停留了相对较长时间的证据。
接下来，我们使用数值计算来检验这些巨石在 1707 年宝永地震和海啸期间是否会移动。作为计算条件，我们假设距桥奎岩水平距离 15 m 内的巨石只是从桥奎岩上掉落下来的，过去没有被海啸或风暴潮移动过，总共考虑了 1,103 块其他巨石。此外，1707年宝永地震期间地面被认为抬升，指示当时海平面位置的生物化石比现在海平面高13m（Shishikura等，2008），因此计算时地面高度设定为比现在地形低13m。
使用 Annaka 等人。 (2003)、Aida (1981a、1981b) 和 Furumura 等人。 （2011）作为地震的断层模型，在计算机上生成模拟海啸，并计算海啸的高度和速度。此外，我们还计算了海水作用在巨石上的流体力以及巨石与地面之间的最大静摩擦力，并确定如果流体力超过最大静摩擦力，巨石就会开始移动。另外，作为计算的初始条件，应该通过恢复1707年宝永地震前巨石的位置来进行计算，但很难掌握当时的情况。因此，我们进行了两种类型的计算：一种基于当前位置，另一种基于假设巨石位于桥奎岩旁边（准原位位置）。结果，我们发现许多巨石在所有条件和所有模型下都会移动。然而，人们发现，有些巨石，尤其是大巨石，是不动的。这表明过去曾发生过比1707年宝永地震海啸更大的海啸。
那么什么样的海啸会导致所有巨石移动呢？作为一种选择，我们考虑了位于纪伊半岛东南海岸的板块边界处的分支断层的活动性（Park 等，2002；Moore 等，2007）。除了1707年宝永地震的海啸波源模型之外，考虑到该分支断层也同时移动的例子，所有巨石都在其准原位位置移动。另一个想法是将 1707 年 Hoei 地震的海啸波源模型中的滑动量加倍，这导致更多的巨石移动，但仍然有巨石没有移动。此外，虽然我们在本研究中没有进行定量分析，但纪伊半岛东南海岸的海底滑坡也可能是巨石移动的原因。
另一方面，我们也考虑了台风风暴潮的影响。 2012年9月，第17号台风袭击了该地区，造成了该地区自1951年以来有记录以来最大的潮位之一。我们利用激光扫描测量了台风前后桥奎岩周围的地形，包括巨石，通过比较两个时期的地形，我们调查了巨石是否发生了移动。结果，只有非常小的巨石移动了；大多数巨石保持静止。此外，即使根据1976年和2007年拍摄的航空照片调查了巨石的移动情况，在可辨认的范围内也无法确认大石块的移动。当然，我们不能排除过去存在巨大的、未知的风暴潮的可能性，但如图1所示，一些巨石位于基座上并长期留在那里，这表明巨石在每年发生的台风风暴潮期间不会移动，并且可以合理地假设目前巨石的分布是由于海啸造成的。
图 1 基座上的巨石示例。它的位置比周围的地面高出一步。靠在上面的是一根水准尺，底部黄色部分长1m。
未来，我们的目标是通过地质样本的年代测定来阐明这块巨石何时被移动，或者换句话说，何时巨大海啸袭来。除了桥奎盘地区以外，我们还将在南海海槽搜寻并核实比宝永地震更大的海啸证据。
已出版的杂志：构造物理学
论文标题：日本南海海槽沿线巨大海啸的巨石证据
作者：滑谷雄一、前木秀明、狮子仓正信、越后智雄
DOI：101016/jtecto2022229487