2025年Mw7.1ティンリ地震で事前・同時の応力負荷が低角度スプライ・断層を活性化させた

このチベット地震が重要な理由

2025年の南チベット、ティンリ地震は強力だっただけでなく、断層の動きに関する従来の見方の一部を覆しました。衛星観測での地表変位と地殻の揺れを綿密に追跡することで、めったに観察されない緩やかに傾いた断層がこの大災害の最中に関与していたことが明らかになりました。本研究は、伸張する大陸内部で地震がどのように展開するかを解明し、高い山岳地帯の地下に隠れた断層の像を変える可能性があります。

伸びる山屋根の中の地震

横ずれや圧縮の断層での大地震が多い一方で、大陸内部での伸張（正断層）による大規模地震は比較的まれです。理論上、こうした環境で滑る断層はかなり急傾斜であるべきと考えられます。約30度未満に傾く非常に浅い正断層は、通常は固着しており突然動く可能性は低いとされてきました。それでもチベットを含む多くの山脈ではそのような低角度構造が地質図に描かれており、疑問が残ります：それらは大地震に関与しうるのか、関与するならばどのようにしてか？

チベット高原での稀な事象

2025年1月7日、マグニチュード7.1の正断層地震が南チベットのティンリ県で発生し、高原を南北に切る裂創帯内で起きました。野外調査班は既存の断層系に沿って最大3メートルの垂直すべりを計測しました。欧州と日本のレーダー衛星を用いて、広域にわたる詳細な地表変位マップが作られました。これらの画像は、地表破壊がいくつかの区間に分かれていることと、変位パターンが左右対称でないことを示し、単一のきれいな破断では説明できないより複雑な深部断層構造を示唆しました。

隠れた浅い断層の発見

地下構造を明らかにするために、研究者らはベイズ逆解析という、多数の可能な断層形状を観測された地表変形と比較する統計的手法を用いました。まず主な南北方向の破断に合う、連結した3本の急傾斜断層をモデル化しました。これで多くの信号は再現できましたが、震源の西側に説明のつかない変位のパッチが残りました。位置を定めない第4の区間をモデルに加えると、西へ約27度で緩やかに傾く追加の断層を支持する強い証拠が得られました。この低角度の「スプライ」断層は深さ約5〜7キロで約0.5メートルほど滑り、すべての衛星トラックへの適合を改善しました。

スプライを準備し引き金を引いた応力

ではなぜこの浅い断層が動きやすかったのか。地域の数十年にわたる小地震を解析することで、地殻内の背景応力場を再構築しました。最も強い圧縮方向は鉛直からやや傾いており、最弱の主応力は概ね東西を指していました。これはインドのアジアへの押し込みが続く中で高原が伸張しているパターンと一致します。この条件下では、急傾斜の主断層と緩やかなスプライの両方が破壊閾値に近い状態にあります。主破壊が周囲の応力をどのように変えたかを計算すると、急傾斜区間での滑りが特に上部および北側で低角度断層の破壊を促進したことが示されました。これらの部分で実際により大きな滑りが生じていました。

余震と複雑な断層ネットワーク

本震後12日間で発生した3万件以上の余震は断層系を覗く別の窓となりました。余震は主断層の滑りが大きかった領域ではまばらで、先端付近に集中しており、残留応力が近傍の別の区画で解放される場合に期待されるパターンです。余震位置に自動アルゴリズムを適用したところ、約90の候補断層面が抽出されました。それらの向きは二峰性のパターンを示し、急なものと浅いものに分かれ、衛星データから推定された2系統の断層像と呼応していました。これらの証拠が総合されることで、急傾斜と低角度の構造が共存し、大規模事象の際に相互作用しうる分節化されたネットワークが明らかになりました。

今後の地震に対する意味

一般読者への要点は、かつては大きなジャンプで破壊しにくいと考えられていた緩やかな傾斜の断層も、地域応力や近接する破壊がそれらを一押しすれば大地震に関与し得る、ということです。ティンリでは、長期的な構造的力が既に低角度スプライ断層を準備しており、主破壊の滑りがそれを部分的に作動させ、高原下で連鎖的な変動を引き起こしました。この発見は、世界の伸張域でハザードモデルが考慮すべき断層形状の幅を広げ、我々の足下深部にある隠れた断層間でひずみがどのように分配されるかの理解を鋭くします。

引用: Wei, G., Chen, K., Li, M. et al. Pre- and co-seismic stress loading promoted low-angle splay fault during the 2025 M_w7.1 Tingri earthquake. Commun Earth Environ 7, 426 (2026). https://doi.org/10.1038/s43247-026-03325-1

キーワード: ティンリ地震, 正断層, 低角度断層, チベット高原, 地震ハザード