Tietoa maanjäristyksistä

Laitoksen yhteystiedot:
PL 68 (Gustaf Hällströmin katu 2b)
00014 Helsingin yliopisto
puh. (09) 1911 (yliopiston vaihde)
fax (09) 191 51598

Maanjäristykset ja tektoniikka Japanissa

(Kirjoittanut Johanna Keskinen)

Japanin saariryhmä sijaitsee viiden mannerlaatan törmäysvyöhykkeellä. Alueella esiintyy kaikkia kolmea laattarajatyyppiä (laajenevat, subduktoituvat ja säilyttävät laattarajat). Japanissa tapahtuu runsaasti maanjäristyksiä, joiden voimakkuus, lähdemekanismi ja syvyys vaihtelevat. Lisäksi Japanissa on useita aktiivisia tulivuoria.

Tässä esitetty laattatektoninen malli Japanin saariryhmälle on peräisin Tairan (2001) artikkelista. Artikkelissa esitetty malli on koottu käyttäen useita eri geologisia ja geofysikaalisia aineistoja. Japanin saariryhmän neljä pääsaarta ovat Hokkaido, Honshu, Shikoku ja Kyushu. Saariryhmä sijaitsee viiden laatan törmäysvyöhykkeellä, johon on muodostunut neljän kaaren saarikaarisysteemi. Kaarisysteemin osat ovat Länsi-Kurilien, Honshun, Riukiun ja Izu-Boninin saarikaaret (kuva 1).

Japanin alueen saaret
Kuva1. Japanin saariryhmän pääsaaret ja saarikaaret. Sininen katkoviiva on piirretty Izu-Boninin saarikaaren kohdalle esityksen selkeyttämiseksi. Kuva on piirretty mukaillen Tairan (2001) artikkelia ja piirtämiseen on käytetty GMT- ohjelmaa (Wessel ja Smith, 1988).


Länsi-Kurilien ja Honshun kaari on muodostunut Tyynenmeren laatan ja Ohotan laatan saumaan (kuva 2). Kurilien kohdalla Tyynenmeren laatan liike Ohotan laatan suhteen on vinoa. Ohotan laatasta on irronnut erillinen kappale (Kuril forearc sliver), joka liukuu lounaaseen synnyttäen törmäysvyöhykkeen Keski-Hokkaidoon. Japaninmeren itälaidalla Amurin laatta subduktoituu Ohotan laatan alle. Amurin laatan kaakkoislaidalla on myös irtokappale (Nankai forearc sliver), jonka pohjoisraja on liukusiirros (Median Tectonic Line, MTL). MTL rajaa useamman pienen kappaleen liukusiirrosysteemin. Nankain irtokappaleen kaakkoislaidalla Filippiinien laatta subduktoituu Amurin laatan alle muodostaen Nankain haudan. MTL:n eteläinen jatke on Beppu-Shimabaran riftialue, joka on syntynyt Nankain irtokappaleen kiertymisen vuoksi. Riukiu- saarten kohdalla Filippiinien laatta subduktoituu Euraasian laatan alle. Riukiu- saarten takana, mantereen puolella, on Okinawan riftiallas. Izu-Boninin saarikaarella Tyynenmeren laatta subduktoituu Filippiinien laatan alle. Ohotan, Amurin ja Filippiinien laatan törmäysvyöhykkeellä sijaitsee Izun törmäysvyöhyke (Izu Collision Zone) (Taira, 2001).

Japanin alueen tektoniset laatat ja niiden liikesuunnat

Kuva2. Japanin alueen laattatektoninen malli. Karttapohja on piirretty GMT- ohjelmalla (Wessel ja Smith, 1988) ja laattatektoninen malli on Tairan (2001) artikkelista.


Kuvassa 3 on Japanin alueen maanjäristysten hyposentrejä luokiteltuna syvyyden mukaan. Kuvasta nähdään, kuinka suurin osa järistyksistä asettuu nauhamaisille vyöhykkeille. Myös maanjäristys fokussyvyden kasvu subduktiovyöhykkeillä on nähtävissä. Erityisesti Tyynenmeren ja Filippiinien laatan saumassa 135--150 pituuspiirien ja 20--32 leveyspiirien välisellä alueella on nähtävissä Wadati-Benioff- vyöhykkeen syntyminen.

japanin alueen maanjäristysten hyposentrit kartalla

Kuva3. Japanin alueen maanjäristysten hyposentrejä. Aineisto on haettu USGS:n web-sivuilta. Haku on rajattu 1.1.1994--30.4.2005 väliselle ajalle. Aineistossa eteläisin leveysaste on 20.053, pohjoisin 49.260, itäisin pituusaste 120.200 ja läntisin 155.400. Matalin maanjäristys on 3.0 km syvä ja syvin 604.0km, pienin magnitudi on 4.5 ja suurin 8.3. Kartta on piirretty GMT- ohjelmalla (Wessel ja Smith, 1988).


Kuvassa 4 on esitettynä joidenkin maanjäristysten siirrostasoratkaisuja Tyynenmeren ja Filippiinien laatan väliseltä subduktiovyöhykkeeltä (Tyynemerenlaatta subduktoituu Filippiinien laatan alle). Siirrostasoratkaisut kuvaavat sitä, millainen jännistystila maanjäristykset synnytti. Syvimpien (397,5--540,3 km) järistysten lähdemekanismit ovat normaalisiirroksia, mutta sitä matalammalla (121--273 km) olevien maanjäristysten lähdemekanismit ovat käänteissiirroksia. Normaalisiirroksen tapauksessa laatan reuna on venytyksessä ja käänteissiirroksen tapauksessa puristuksessa. Maanjäristysten mekanismin muuttuminen voi viitata siihen, että laatan reunan jännistystila on muuttunut syvemmälle vaippaan työntyessään. Kuvassa on vain muutamia siirrostasoratkaisuja, joten kuvan perusteella ei voi kuitenkaan tehdä kovin pitkälle meneviä johtopäätöksiä.

japanin alueen maanjäristysten siirrostasoratkaisuja

Kuva 4. Joidenkin maanjäristysten lähdemekanismeja 130--150 pituuspiirin ja 20--40 leveyspiirin alueelta. Suurin osa järistyksistä sijaitsee Tyynenmeren ja Filippiinien laatan välisellä subduktiovyöhykkeellä. Jokaisen lähdemekanismiratkaisun viereen on merkitty maanjäristyksen fokuksen syvyys. Aineisto on peräisin USGS:n web-sivuilta. Pohjakartta on piirretty GMT- ohjelmalla (Wessel ja Smith, 1988) ja siirrostasoratkaisut on tehty käyttäen FOMEC-ohjelmaa (Snoke, 2003).


Tässä esitetty laattatektoninen malli Japanin alueelle on koottu useastageologisesta ja geofysikaalisesta aineistosta, joten se on paljon yksityiskohtaisempi kuin pelkkien maanjäristysten avulla saatava malli. Kuvassa 3 on esitetty noin kymmenen vuoden ajalta magnitudiltaan yli 4,5 suuruiset maanjäristykset. Järistysten maantieteellisen jakauman perusteella voidaan määrittää alueen tektonisten päälaattojen rajat (Euraasian, Tyynenmeren ja Filippiinien laattojen rajat). Maanjäristysten syvyysjaukauman perusteella voidaan päätellä, että laattarajatyypit ovat alityöntövyöhykkeitä ja mihin suuntaan subduktio tapahtuu. Tyynenmerenlaatta työntyy Euraasian ja Filippiinien laatan alle ja Filippiinien laatta Euraasian laatan alle. Subduktiovyöhykkeille tunnusomainen Wadati-Benioff-vyöhyke nähdään selvästi 135-150 pituuspiirien ja 20-32 leveyspiirien välisellä alueella.

Kuvassa 4 on esitetty joidenkin maanjäristysten siirrostasoratkaisuja 135-150 pituuspiirien ja 20-32 leveyspiirien välisellä alueella, missä Tyynemerenlaatta subduktoituu Filippiinien laatan alle. Siirrostasoratkaisut kuvaavat sitä, millainen jännistystila maanjäristykset synnytti. Syvimpien (397,5-540,3 km) järistysten lähdemekanismit ovat normaalisiirroksia, mutta sitä matalammalla (121-273 km) olevien maanjäristysten lähdemekanismit ovat käänteissiirroksia. Normaalisiirroksen tapauksessa laatan reuna on venytyksessä ja käänteissiirroksen tapauksessa puristuksessa. Maanjäristysten mekanismin muuttuminen voi viitata siihen, että laatan reunan jännistystila on muuttunut syvemmälle vaippaan työntyessään. Kuvaan on piirretty liian vähän siirrostasoratkaisuja, joten kovin pitkälle meneviä johtopäätöksiä kuvan perusteella ei voi tehdä.

Kirjallisuusviitteet

Taira, A., Tectonic Evolution of the Japanese Island Arc System, Annual Review of Earth and Planetary Sciences (2001), vol.29, 109-134.

USGS, Moment Tensor and Broadband Source Parameter Search (1994-2005)
http://neic.usgs.gov/neis/sopar/

Wessel, P. ja Smith, W. H. F., GMT -- The Generic Mapping Tools (1988)
http://gmt.soest.hawaii.edu/

Snoke, J. A., FOCMEC: FOcal MEChanism determinations, In: Lee, W. H. K. and Kanamori, H. and Jennings, P. C. and Kisslinger C. (editors), International Handbook of Earthquake and Engineering Seismology (luku 85.12), Academic Press (2003), San Diego.