地球の表面は、あつさ数十〜数百キロの岩石でできた、何枚ものプレートにおおわれています。プレートはそれぞれの方向にゆっくりと移動して、別のプレートとぶつかると、一方がもう一方の下にしずみこみます（図1）。その下側のプレートはしずみ続けるので、上側のプレートはひきこまれゆがんでいきます。そのゆがみが限界に達したとき、上側のプレートは元にもどろうとはね上がって、地震を引き起こします。

東北地方太平洋沖地震では、三陸沖の海底で、太平洋プレートのしずみこみによってゆがんだ北アメリカプレートがはね上がったと考えられます（図2）。

では、その動きはどんなものだったのでしょう。それを知るために、研究者は調査を行いました。

2011年3月15日から31日にかけて三陸沖で、深海調査研究船「かいれい」による調査を行いました（図3）。

音波で海底地形や地下構造（ちかこうぞう）を調べて、1999年に同じ海域（かいいき）で行った調査結果と比べました。その結果、北アメリカプレートの地形パターンが南東に約50m動いて、約7mもり上がっていたことがわかりました（図4）。これまでにも、震源の近くでは水平方向に24〜31m移動したことが他の機関から報告されていて、より沖側であるこの調査の50mは最大となります。また、過去に起きた地震でも、観測装置などが動いた距離（きょり）は数cmから数m。今回の地震による北アメリカプレートの動きは、ケタちがいに大きかったといえます。

さらに、プレートの境（さかい）がある水深7,600mの海底では、土砂の山を発見しました（図5）。その幅（はば）は1,500m、高さは約50mに達します。陸側の斜面（しゃめん）が大きくくぼんでいたので、海底地すべりによってできたものと見られます。

今回明らかになった北アメリカプレートの大きな動きが巨大地震となり、同時に海面をおし上げて巨大津波を引き起こしたと考えられます。今後は、より広い範囲（はんい） で調査を行って、地震発生のメカニズムをさらにくわしく明らかにする予定です。