目录
一、基本地理情况
二、地震模式介绍
三、历史巨大地震探索
四、未来展望
说明：①日本对于巨大地震的定义指的是≥M8.0的地震，楼主将会收集从公元前3～4世纪至今的有明显证据支持的巨大地震；②楼主文笔不佳，还望各位多多包涵，如果内容有错误、疏漏，欢迎大家补充指正

一、基本地理情况
我们首先来看看日本海沟是怎样形成的。日本海沟的形成可以追溯到1亿多年前，从白垩纪（1.455亿 ~ 6600万年前）至早古近纪（6600万 ~ 2303万年前），安山岩火山作用、大型向斜发育、沉积物层序增厚，预示着日本海沟的弧前盆地可能发育。白垩纪期间的活动包括俯冲事件以及沉积物在日本东北部的大量沉积，这种沉积一直持续到今天。早古近纪开始火山活动减少，于是暴露出厚达160公里的白垩纪-古近纪厚的沉积物层序。在新近纪晚期（2303～258万年前），日本海沟经历了太平洋板块和鄂霍次克板块（日本称北美板块）之间的板块汇聚期。根据这段时间的沉积物序列，沉积物在上覆板块上的净增积似乎很少，同时辐合边缘底部也有轻微侵蚀的证据。现在的日本海沟，北起北海道襟裳岬与北纬41.2º东经144.8º的连线，南至千叶县房总半岛南部近海与第一鹿岛海山的连线，其中北界是日本海沟与千岛海沟分界线，南界是日本海沟与伊豆-小笠原海沟分界线。是太平洋板块和北美板块的交界处，俯冲速率7.9～9.2cm/年，最深处有8046米。图1：日本海沟范围图，两条红线分别为北界和南界

日本海沟十分靠近世界四大渔场之一的北海道渔场，同时也是黑潮（北太平洋暖流）与亲潮（千岛寒流）交汇海域，渔业资源丰富，气候较温和，以温带季风气候为主，沿岸有多个日本重要的渔业重镇，比如千叶县铫子市是日本全国水产量第一的城市。丰富的渔业资源吸引不少人来到海边定居，一座座城市蓬勃发展。然而这片海域在给予当地人生计的同时，也时刻酝酿着毁灭性的力量，当大海啸的浪潮退去，当地人也不断吸取教训，周而复始的重建家园…… 图2：日本洋流示意图

二、地震模式介绍
日本海沟这片区域的地震，从震源机制来看可以分为四种：①太平洋板块沉入型板内地震、②近海板块间地震、③海啸地震、④海沟轴外侧隆起性地震，其中前三种都属于逆断层地震，最后一种属于正断层地震。下面楼主将对这四种地震进行距离介绍。图3：四种地震的板块模式图，图中①～④分别对应前文所示的地震编号，黑色箭头为海洋板块的俯冲运动方向

阅。

①太平洋板块沉入型板内地震：这一类地震的特点是震源深度比一般的浅源地震深一些，但是由于更靠近陆地，陆地上的震度（日本气象厅用来衡量地震破坏程度的指标）会比较大，可导致堪比东日本大地震的强烈摇晃。典型的案例是2022年福岛县冲地震（日语里的冲指的是近海的意思）。这次地震震级为M7.4，震源深度为57km（JMA测定），福岛和宫城县南部大片地区测到震度6强，与311的水平相当。从历史上其他同类型地震来看，这一类地震通常为M7＋水平，还没有超过M8的情况。相对其他类型的地震而言规模比较小。图4：2022年福岛县冲地震震度图，本图的震级并不是最终测定结果

②近海板块间地震：这一类地震是最经典的发生在俯冲带上的地震，震源深度比较浅，通常在30km以内。地震的规模可大可小，对于日本海沟而言，这里应力积攒的速度较快，通常每隔数年时间就会有一次M7～7.9的地震，每隔100年左右就会有一次M8以上地震，每一个区间都有一定的周期性地震频率。由于日本海沟有着广泛的固着域（也就是板块运动时被卡住的区域），这些区域可以用数百年的时间积攒更多应力，最后酿成周期性的超巨大地震（M9＋级别）。这一类地震可以使陆地发生较强烈摇晃，如果M8以上极易引发破坏性海啸。有观测记录以来日本海沟板块间的最大地震是2011年的东日本大地震，岩手县冲南部～茨城县冲全部破裂，震级达到了M9.0，引发的最大海啸高达40米。图5：板块间俯冲带地震模型，可以看到海洋板块俯冲到这个位置时被“卡住了”，这时陆地板块就会积攒大量的应力；图6：应力积攒到一定程度后陆地板块剧烈回弹，引起巨大地震

③海啸地震：这种地震实际上仍然发生在板块交界处，但是他的破裂速度比常规的板块间地震慢，早期的地震速报系统容易低估这类地震，并且震源域紧贴海沟内侧形成一个狭长的区域，由于震源距离陆地远，陆地上的摇晃会比较轻，地震本身的灾害弱。但是这种地震仍然可以导致巨大的海啸，因为海啸主要是由于海底地形变动引起的，即使破裂速度慢，但是如果规模足够大仍然可以引起海底地形剧变，于是日本地震学家把这种地震震感微弱却伴随巨大海啸的地震称为海啸地震。1896年的明治三陆地震便属于该类型，陆地只有震度4，但是海啸最高达38.2米。图6：本图红色区域即为“青森县东方冲～房总冲靠近海沟轴”区域，这里就是日本对海啸地震的设想区域，地震上限M9.0

④海沟轴外侧隆起型地震：这一类地震实际上发生在海洋板块之内，震源深度浅，震源机制属于正断层。在板块间巨大地震发生后，海洋板块的俯冲运动不再受到明显阻碍，俯冲速率加快，但是海洋板块的水平运动速度仍然较慢，导致海沟轴外侧受到的拉张力显著增强，这就是海沟轴外侧隆起型地震的原理。1933年的昭和三陆地震便属于该类型。这一类地震的震源域同样距离陆地较远，陆地震感弱，容易与海啸地震混淆。图8：日本海沟外侧有大量正断层，如果全部联动震级上限可达M8.7

在开始第三部分前，我们首先来了解一下日本海沟的区间划分标准，这将有助于第三部分的理解如图9所示，左边是新版分区标准，右边是旧版分区标准，我们接下来的历史地震探索将以新版分区标准为主。新版将三陆冲北部改为青森县东方冲及岩手县冲北部，三陆冲中部改为岩手县冲南部，宫城县冲和三路冲南部靠近海沟合并为宫城县冲，三陆冲北部～房总冲靠近海沟改为青森县东方冲～房总冲靠近海沟。日本海沟是太平洋板块向西俯冲到北美板块下方而形成的，所以青森县东方冲～房总冲靠近海沟的这个在海沟轴线西边的长条形区域是海沟的内侧，海沟轴线以东即为海沟外侧

三、历史巨大地震探索
这一部分内容将综合参考日本内阁府文件、wiki百科等信息，根据调查到的海啸沉积物的信息给出楼主推定的震级。比如下面这两张出自日本内阁府的图

1.公元前4～前3世纪
这是一场几乎与2011年东日本大地震匹敌的地震。仙台平原海啸沉积物在距离海岸线2～3.5km远的地方发现，宫城县气仙沼市大谷海岸有海啸沉积物发现。1100多年前贞观地震时仙台平原的海岸线比现在往内陆收缩1km，再往前1000年左右海岸线很可能比现在往内陆收缩2km，东日本大地震引发的海啸最远曾深入仙台平原内陆5～6km，基本上我们可以得出这场海啸深入内陆的能力与东日本大地震匹敌。楼主决定给Mw9.0左右的评价，震源域在岩手县冲南部～茨城县冲

其实有点想不明白 为什么日本海沟板间大地震都是从宫城发起

2.公元95年
这条记录其实有一点“奇怪”，一位历史学家声称这一年宫城县岩沼市～福岛县沿海发生了超过东日本大地震、贞观地震规模的海啸，wiki百科采用了海沟轴外侧隆起型地震的假说，那么至少M8＋地震才能造成这种水平的海啸。然而楼主顺着wiki上给出的出处查证，发现原文竟然提到当时发生了100米的海啸……然而这条记录并没有被日本地震研究机构采用，甚至也没有发现这场事件的海啸沉积物证据。不排除这个历史记录有虚假夸大的可能。