これまで謎に包まれていた地下数百キロで発生する「深発地震」の原因が、地球の表面を覆う岩盤「プレート」内にある「準安定カンラン石」という鉱物の形状や構造の変化によることを愛媛大学地球深部ダイナミクス研究センター（GRC）の大内智博准教授らのチームが世界で初めて確認した。深さ400キロ前後の圧力や温度を再現した実験・観察でメカニズムを明らかにした。将来的には深発地震の発生予測につながると期待される。英科学誌ネイチャーコミュニケーションズで15日に発表した。
深発地震は以前から、圧力によるカンラン石の結晶構造などの変化が要因と考えられてきたが、地下数百キロの圧力（10万～25万気圧程度）を再現した実験は技術的に困難とされてきた。ただ、今回はGRCが独自に開発した測定技術や実験試料に高圧をかける装置などを用いることで、発生頻度が比較的高い深さ390～470キロの温度（600～1100度）や圧力（13万～16万気圧）下での実験を可能とした。
実験では、カンラン石を高圧で押し潰す際に、温度を850度前後にすると「アコースティック・エミッション」という特殊な音波を検出することに成功。これはカンラン石が割れて、断層を形成し、“ミニ深発地震”を人工的に発生させたことを意味するという。
通常、カンラン石は深さ400キロ付近の高圧下で結晶構造が変化し、別の鉱物になるが、一部が不安定な状態で準安定カンラン石として存在する。観察では、高圧下で850度前後になると準安定カンラン石が結晶構造を変化させ、極めて小さいナノ粒子からなるもろい層を作ることを確認。その層にエネルギーが集中することで、瞬間的に約2400度の高温になり、カンラン石を部分的に溶かした。液状になった場所は強度が著しく下がり、その部分に断層（割れ目）が形成され、ずれが生じた。プレート内部ではこれが大規模に起こり、地震が発生するという。
今回の結果などから、準安定カンラン石を含むプレート内部にある「準安定カンラン石ウエッジ（MOW）」と呼ばれる領域の表面付近で深発地震が起きやすいことが示された。これは過去に観測した深発地震の震源と重なった。このため、MOWの表面付近を観測すれば、深発地震の発生場所や頻度、規模などの傾向を把握できるようになるとみている。
大内准教授は今後について「実験結果と（準安定カンラン石が）『広く分布しているなら深発地震が起きやすい』といった傾向が間違いないかを洗い直す」と述べた。更に、地下700キロ周辺のより高い圧力下での再現実験をする技術を確立し、深発地震の発生メカニズムの全容解明を目指す。「経験則に頼る地震発生予測ではなく、科学で立証された予測技術が将来的に可能になればいい」と展望する。【山中宏之】
深発地震
深さ数百キロの地球内部に沈み込んだプレート周辺を震源とする地震。震源の浅い地震と比べて、規模を表すマグニチュード（M）の大きな地震の割合が多い。また、震央から離れた場所で地震が観測される「異常震域」を伴うこともある。日本周辺でM5以上の深発地震は年5～10回ほど発生。2019年7月に三重県南東沖で発生した地震（深さ393キロ）はM6・6で震央付近よりも離れた宮城県で震度4を、北海道から近畿で震度1～3を観測する異常震域を伴った。