日本の関東盆地の動的平坦化

関東フラグメントとMw 8の深部地震を結びつける統一モデル

抄録

日本中部の関東盆地は、日本列島弧の激しい圧縮テクトニクス環境にもかかわらず、100万年以上にわたり異常に平坦な地表を維持してきた。従来の静的な堆積や海面変動のモデルでは、この長期にわたる平面的な安定性を十分に説明することはできない。本研究では、相互に作用する2つの深部テクトニック過程によって駆動される動的な平坦化メカニズムを提案する。その過程とは、盆地下に埋没した孤立した太平洋プレートスラブである剛体的な「関東フラグメント」の応力遮蔽効果と、その境界に沿って断続的に発生するMw 8クラスの深部地震である。GNSSから得られた盆地の剛体運動と、液状化、側方流動、不均一な圧密といった地盤工学の原理を統合することで、盆地規模の動的再編成に関する統一的な概念モデルを構築した。大規模な深部地震は、厚さ3～4 kmの未圧密堆積層列に周期的な強制的流動化を引き起こし、重力ポテンシャル勾配によって支配される三次元的な側方流動、および堆積物の負荷差によって駆動される不均一な圧密をもたらす。これらのプロセスは相乗的に作用し、静的堆積によって生じた地形上の不規則性をリセットし、長期的な自然平坦化の原動力として機能する。このモデルは、かつて平坦化された地表の名残として、台地は保存地形として残存していることについて首尾一貫した説明を提供するとともに、関東盆地の地形学的進化を、地震に駆動される動的なシステムとして再定義するものである。